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Besteht ein Zusammenhang zwischen der fettigen Infiltration und dem zellbiologischen Potential von Tenozyten der Rotatorenmanschette?
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Authors
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Franka Klatte-Schulz
- Charité-Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, BCRT, CMSC, Berlin, Germany
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Stephan Pauly
- Charité-Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Orthopädie, Berlin, Germany
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Markus Scheibel
- Charité-Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungchirurgie, Berlin, Germany
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Christian Gerhardt
- Charité-Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungchirurgie, Berlin, Germany
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Britt Wildemann
- Charité-Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, BCRT, CMSC, Berlin, Germany
| Published: | October 23, 2013 |
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Fragestellung: Die fettige Infiltration stellt einen entscheidenden Risikofaktor für die Heilung nach der chirurgischen Rekonstruktion der Rotatorenmanschette (RM) dar. Ziel der Studie war es, aus zellbiologischer Sicht mögliche Einflussparameter zu identifizieren, die für eine schlechtere Heilung verantwortlich sein könnten. Die Erkenntnisse könnten dazu beitragen einen Ansatzpunkt für eine verbesserte Therapie bei RM-Rekonstruktionen aufzuzeigen. In vitro und in vivo Studien zeigten einen positiven Effekt von BMP-2 und BMP-7 auf Tenozyten sowie die Sehnenheilung. Ein möglicher Zusammenhang zwischen der fettigen Infiltration und dem Stimulationspotential von Tenozyten sollte ebenfalls gezeigt werden.
Methodik: Tenozyten wurden aus Supraspinatus Sehnen Biopsien von je n=6 männlichen Spendern mit niedriger, mittlerer und hoher (Goutallier 0-I, II, III-IV) fettiger Infiltration isoliert. Folgende zellbiologische Eigenschaften wurden untersucht: Zelldichte, Zellwachstum über 2 Wochen, Gen-Expression (Kollagen-I, -II, -III, Osteocalcin, Decorin), Kollagen-I Synthese und Stammzellpotential (Koloniebildungspotential, Stammzellphänotyp, multipotente Differenzierung). Weiterhin wurden die Zellen mit 200 und 1000ng/ml BMP-2 und BMP-7 für 7 Tage in einer 3D Scaffoldkultur stimuliert. Als Parameter wurde die Zellaktivität, die Expression von Kollagen-I, -II, -III und Osteocalcin sowie die Kollagen-I Synthese analysiert.
Statistik: Mann-Whitney-U Test, Bonferroni Holm Korrektur
Ergebnisse: Das Zellwachstum und Selbsterneuerungspotential war in den Tenozyten von Spendern mit hoher fettiger Infiltration (Goutallier 3-4) signifikant verringert. Die Zelldichte, Markerexpression und Kollagen-I Synthese zeigte keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Ein Teil der Zellen aller Spendergruppen waren fähig multipotent zu differenzieren, Kolonien zu bilden und hatten einen Stammzellphänotyp (CD29+, 44+, 73+, 90+, 105+, 11b-, 14-, 19-, 34-, 45-).
Die Zellaktivität wurde durch BMP-7 signifikant erhöht. Die Kollagen-I Expression und Synthese wurde durch beide Wachstumsfaktoren signifikant gesteigert. BMP-7 zeigte deutlich stärkere Effekte. Das Stimulationspotential nach BMP-7 Gabe (Zellaktivität und Kollagen-I Synthese) war in den Tenozyten von Spendern mit hoher fettiger Infiltration verringert.
Schlussfolgerung: Tenozyten von Spendern mit hoher fettiger Infiltration zeigten nachteilige zellbiologische Eigenschaften sowie ein verringertes Stimulationspotential gegenüber Zellen von Spendern mit niedrigerer fettiger Infiltration. Dies könnte ein möglicher Grund sein für ein schlechteres Heilungspotential nach RM-Rekonstruktionen in diesem Patientenkollektiv. Die Stimulation der Tenozyten mit BMP-7 erscheint aus zellbiologischer Sicht vielversprechend zu sein für einen möglichen Therapieansatz zur Verbesserung der Heilung der RM.
