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Fragestellung: Bisher ist wenig über eine mögliche Rolle des Komplementsystems bei degenerativen Bandscheibenerkrankungen bekannt [1]. Die Aktivierung des terminalen Komplementkomplexes TCC (C5b-9) an der Zellmembran gilt als möglicher Auslöser für Entzündungsreaktionen und spielt bei der Arthrose-Entstehung eine zentrale Rolle [2]. Die TCC-Bildung kann durch verschiedene Faktoren ausgelöst werden, die auch bei der Bandscheibendegeneration eine Rolle spielen. Wir untersuchten die Hypothese, dass die Bildung von TCC bei verschiedenen degenerativen Bandscheibenerkrankungen variiert und durch Faktoren, die bei der Degenerationspathogenese relevant sind aktiviert werden kann.

Methodik: Bandscheibengewebe von Patienten mit unterschiedlichen Pathogenesen wie Degeneration (DD, n=12, Mittelwert (Mw) 68 Jahre, Pfirrmann 3-5), Skoliose (SD, n=4, Mw 14), Trauma (Alter 52) und altersentsprechende Kontrollen (CD, n=4, Mw 61) wurden immunhistologisch bezüglich TCC-Deposition und weiterer Komplementaktivierungsprodukte (Antikörper gegen C5b-9, C3/C3b und C4d) analysiert. Bandscheibenzellen aus Gewebeproben von drei Patienten wurden mit unterschiedlichen Konzentrationen von humanem Serum mit oder ohne Zusatz von Fibronektin-Fragmenten inkubiert. Die TCC-Deposition auf der Zellmembran wurde in einem zell-basierten ELISA bestimmt [3]. Hitze-inaktiviertes Serum und C6-freies Serum dienten als Kontrollen. Die Ergebnisse wurden mittels deskriptiver Statistik ausgewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Positive Nachweise einer TCC-Formierung zeigten sich in den meisten Gewebeproben degenerierter Bandscheiben (DD: 10 von 12 Spender), wobei die Signale besonders im Bereich von Zellclustern und in der Nähe von Blutgefäßen positiv waren. Auch traumatisiertes Bandscheibengewebe war stark positiv bezüglich einer TCC-Bildung. Die altersentsprechenden Kontrollen von Autopsie-Bandscheiben waren dagegen negativ.

Die meisten histologischen Schnitte von Skoliose-Bandscheiben waren negativ, mit nur vereinzelt positiven Zellen. Der Komplementfaktor C4d (Aktivierungsprodukt des klassischen Weges) konnte teilweise in degeneriertem Gewebe jedoch nicht in Kontrollgewebe nachgewiesen werden. In einem zellbasierten ELISA wurde die TCC-Formierung dosisabhängig durch Humanserum induziert und durch Zusatz von Fibronektin-Fragmenten verstärkt.Wir konnten eine verstärkte TCC-Bildung sowie weitere Aktivierungsprodukte der Komplementkaskade in degeneriertem und traumatisiertem Bandscheibengewebe nachweisen und mittels TCC-ELISA zeigen, dass sich die TCC-Formierung an Bandscheibenzellen induzieren lässt und diese somit Ziel einer sublytischen TCC-Deposition sein können. Diese Ergebnisse deuten auf eine mögliche funktionelle Relevanz des Komplementsystems in der Degenerationspathogenese hin und könnten zur Identifikation neuer therapeutischer Ansatzmöglichkeiten beitragen.