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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

Aktivität der Transforming Growth Factor β und Bone Morphogenic Protein Signalwege in zentralen Chondrosarkomen

Meeting Abstract

  • S. Boeuf - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik, Forschungszentrum für Experimentelle Orthopädie, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, Germany
  • B. Lehner - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik, Orthopädie I, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, Germany
  • C.M.A. Reijnders - Leiden University Medical Center, Department of Pathology, Leiden, Netherlands
  • J.V.M.G. Bovée - Leiden University Medical Center, Department of Pathology, Leiden, Netherlands
  • W. Richter - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik, Forschungszentrum für Experimentelle Orthopädie, Universitätsklinikum Heidelberg, Heidelberg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocWI30-878

DOI: 10.3205/10dkou300, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou3003

Veröffentlicht: 21. Oktober 2010

© 2010 Boeuf et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die molekularen Prozesse, die die Entwicklung und Progression zentraler Chondrosarkome bestimmen, bleiben bisher noch wenig verstanden. Ähnlichkeiten zwischen der Entwicklung von Chondrosarkomen und der Differenzierung von Chondrozyten in der normalen Wachstumsfuge legen nahe, dass Faktoren, die die Differenzierung von Chondrozyten regulieren, auch eine Rolle in der Entwicklung und Progression von Chondrosarkomen spielen könnten. Die zeitliche und räumliche Koordination der Expression der Wachstumsfaktoren der Familie der Bone Morphogenic Proteins (BMP) und Transforming Growth Factor β (TGFβ) sowie der entsprechenden Rezeptoren und Antagonisten ist für die Chondrozytendifferenzierung essenziell. Ihre Rolle in zentralen Chondrosarkomen ist bisher jedoch wenig dokumentiert. Ziel dieses Projekts war es, durch eine Analyse der Genexpression und der Signaltransduktion die Anwesenheit und Aktivität von BMP und TGFβ in zentralen Chondrosakomen zu bestimmen.

Methodik: Die mRNA von 14 Chondrosarkomen unterschiedlichen histopathologischen Grades wurde analysiert. Als Vergleich dienten 6 gesunde Knorpelproben. Mittels quantitativer RT-PCR Analyse wurde die Expression von BMP2, 4, 6, 7, TGFβ1, β2, β3, den Rezeptoren BMPR1A, BMPR2, ACVR1, ACVRL1, TGFβR1, TGFβR2 und des BMP Antagonisten Follistation (FST) bestimmt. Die Aktivität des BMP Signaltransduktionsweges wurde durch immunhistochemische Detektion von phosphoryliertem Smad1/5/8 analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: TGFβ1 zeigte in Grad I Chondrosarkomen eine signifikant höhere Expression als in Grad II und III (2,4-fach; p=0,004) und war in Chondrosarkomen höher exprimiert als in normalem Knorpelgewebe (3,2-fach; p=0,002). Für TGFβ2 und 3 zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Genexpression. BMP2, 4, 6 und 7 wurden in allen Chondrosarkomen detektiert, jedoch mit niedrigen Expressionswerten. Dabei war die Expression von BMP2 in Chondrosarkomen signifikant niedriger als in normalem Gelenkknorpel (13,7-fach; p=0,012). In Übereinstimmung damit wurde in der immunhistochemischen Analyse kein phosphoryliertes Smad1/5/8 in den Zellkernen, d.h. keine BMP Signaltransduktion, detektiert. Der Antagonist Follistatin zeigte eine tendenziell höhere Expression in Chondrosarkomen niedrigen Grades. Seine Expression in normalem Knorpel war signifikant niedriger als in den Tumorproben (6,2-fach; p<0,001).

Obwohl BMPs eine essenzielle Rolle in der Regulierung der chondrogenen und osteogenen Differenzierung zukommt, zeigen unsere Daten eine niedrige Expression von BMP und einen ruhenden BMP Signaltransduktionsweg in Chondrosarkomen. Im Gegensatz dazu wurden für TGFβ Proteine höhere Signale detektiert und die Expression von TGFβ1 korrelierte mit dem histopathologischen Grad. Unsere Ergebnisse deuten daraufhin, dass die Regulation des TGFβ1 Signalweges eine Rolle in der Progression zentraler Chondrosarkome spielen könnte.