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Fragestellung: Die autologe Knorpelzelltransplantation (ACT) stellt ein etabliertes Verfahren zur Behandlung großflächiger isolierter Knorpelschäden des Kniegelenks dar. Große klinische Studien konnten wichtige orthopädische Einflussfaktoren wie z.B. Defektlokalisation und -größe als Prognosefaktoren bezüglich des klinischen Verlaufs nach ACT identifizieren. Allerdings existieren nur wenige Informationen zu den zellulären Aspekten dieser Tissue Engineering Anwendung. Fragestellung der vorliegenden Arbeit war die Korrelation patientenspezifischer Parameter mit zellkulturellen Qualitätsparametern nach in vitro Anzüchtung der Knorpelzellen.

Methodik: Nach Indikationsstellung zur autologen Knorpelzellstransplantation wurden zwischen 8/2000 und 9/2008 im Rahmen arthroskopische Eingriffe am Kniegelenk 252 Knorpelbiopsien entnommen. Nach Isolation der Chondrozyten wurden diese für die spätere Transplantation expandiert (CartiGro Autologe Chondrozyten, Fa. CellGenix, Freiburg). Vor Auslieferung an unsere Klinik wurde die Expression knorpelrelevanter Oberflächenantigene (CD44), sowie die knorpelspezifische Syntheseleistung der Zellen (Aggrecan- und Kollagen-II-Synthese) untersucht und die Vitalität der Zellen bestimmt. Statistische Zusammenhänge dieser Werte mit patientenindividuellen Parametern (Alter, Degenerationsgrad des Gelenkes nach Kellgren-Lawrence, Genese des Knorpeldefektes [traumatisch, degenerativ, posttraumatisch] u.a.). wurden mittels multivariater Regression analysiert (SPSS, Vers. 15).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Bei sämtlichen Patienten (Durchschnittsalter 35,1 Jahre±9,3) konnten Chondrozyten in ausreichender Anzahl für die spätere ACT expandiert werden. Nach unseren Analysen schien die Expression knorpelrelevanter Oberflächenantigene (CD44), sowie die knorpelspezifische Syntheseleistung der Zellen weder vom Degenerationsgrad des Gelenks, noch von der Genese des Defektes oder vom Geschlecht es Patienten abhängig zu sein. Bei Patienten unter dem 20. Lebensjahr, konnten eine höhere Expression wichtiger knorpelspezifischer Marker (Kollagen-II, Accrecan) beobachtet werden (p<0.01). Ältere Patienten ab dem 40. Lebensjahr zeigten jedoch im Vergleich zu Patienten zwischen dem 20.–40. Lebensjahr diesbezüglich keine unterschiedlichen Werte.

Unsere Daten verdeutlichen, dass die Qualität autologer Knorpelzellen mit Ausnahme der besseren Syntheseleistung von Kollagen-II und Aggrecan bei unter 20-jährigen Patienten unabhängig vom Alter, der Genese des Knorpelschadens und auch des Degenerationsgrades des Gelenkes ist. Somit scheinen zumindest die zellbiologischen Aspekte der autologen Knorpelzelltransplantation kein limitierender Faktor für eine Anwendung im höheren Alter oder auch bei degenerativ vorgeschädigten Gelenken darzustellen.