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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Untersuchung von Zellisolationsmethoden und molekularbiologische Charakterisierung humaner Tenozyten für die tendon-tissue-regeneration

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Matthias F. Pietschmann - LMU München - Campus Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • Markus Wagenhäuser - LMU München - Campus Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • Birte Sievers - LMU München - Campus Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • Volkmar Jansson - LMU München - Campus Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany
  • Peter E. Müller - LMU München - Campus Großhadern, Orthopädische Klinik und Poliklinik, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR17-1299

DOI: 10.3205/12dkou475, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4754

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Pietschmann et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die tendon-tissue-regeneration verfolgt das Ziel, vitale Zellen aus Sehnengewebe zu isolieren, in-vitro auf Zellträgern anzusiedeln und anschließend in Sehnendefekte zu implantieren. Jedoch ist die Gewinnung von Sehnengewebe zur Zellisolation immer noch mit einer erheblichen Spendermorbidität verbunden. Die vorliegende Arbeit untersucht mögliche Donorgewebe, deren Verlust nur eine geringe Donormorbidität verursacht.

Methodik: Humane Tenozyten aus der Langen Bizepssehne (n=7) und der Semitendinosussehne (n=7) wurden isoliert. Die Unterschiede zwischen der enzymatische Gewebeverdauung (EGV) und der stereotaktische Zellauswanderung (ZAW) aus dem Sehnengewebe zur Zellisolation wurden untersucht. Wichtige Parameter wie die in-vitro Zellmorphologie und das Genexpressionsverhalten wesentlicher Strukturgene wurden mit PCR und real-time PCR untersucht und mit einer ligamentären Struktur, dem anterioren Kreuzband (n=7) verglichen. Als Zellträgermaterialien wurden ein PGA/PDS-Vlies (Ethisorb), und ein Kollagen-Vlies auf Besiedlungseffizienz und Proliferationsverhalten der Zellen mit dem WST-1 Assay untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Durch die EGV waren deutlich mehr Zellen in kürzerer Zeit (17 h) zu gewinnen, als durch ZAW, bei der adhärente Tenozyten erst nach 1-2 Wochen gewonnen wurden. Jedoch wurde in der Gruppe der EGV ein höherer Anteil morphologisch dedifferenzierter Zellen gefunden. Alle Tenozytenkulturen exprimierten durchgängig die wichtigen Strukturgene im Sehnengewebe: Kollagen Typ I, Typ III und Decorin sowie den Differenzierungsmaker Scleraxis. Allerdings konnte bis auf eine Ausnahme die Expression von Tenomodulin, dem wichtigsten tenogenen Differenzierungsmaker, in Kulturen der dritten Zellpassage nicht mehr nachgewiesen werden. Dies spricht für eine schnelle Entdifferenzierung von Tenozyten in in-vitro Kulturen. Weiterhin konnte festgestellt werden, dass wenn Zellen aus der Bizepssehne durch EGV gewonnen wurden, dass diese ein höheres Expressionsniveau an Kollagen Typ I aufweisen als Zellen die durch ZAW gewonnen wurden (p<0,05). Für Decorin fand sich ein gegensätzliches Expressionsverhalten. Tenozyten adhärierten sowohl auf dem Kollagen I Vlies als auch auf dem PGA/PDS Vlies. Nach zweiwöchiger Kultivierungszeit konnte eine Zunahme der Zellzahl auf den PGA/PDS Vliesen auf das 3,07-fache und auf den Kollagen Vliesen auf das 3,19 fache beobachtet werden (p>0,05).

Die klassische Spendersehne des M. semitendinosus eignet sich ebenso wie die LBS zur einfachen Zellgewinnung von Tenozyten. Die Methode der Zellauswanderung zur Isolation der Tenozyten liefert zwar homogenere Zellbestände, erfordert jedoch erheblich mehr Zeit. Molekularbiologisch wiesen die verschiedenen Zellisolierungsmethoden spezifische Expressionsmuster auf, die einer weiteren Klärung hinsichtlich ihrer Relevanz bedürfen. Sowohl das PGA- als auch das Kollagen Vlies können mit gutem Ergebnis in-vitro mit Zellen besiedelt werden.