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46. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 20. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC)

01.10. - 03.10.2015, Berlin

Einfluss der Überexpression des Transkriptionsfaktors Hif-1α auf mesenchymale Stammzellen

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Florian Lampert - Klinik für Plastische und Handchirurgie, Universitätsklinik Freiburg, Deutschland
  • Christian Kütscher - Klinik für Plastische und Handchirurgie, Universitätsklinik Freiburg, Deutschland
  • G. Björn Stark - Klinik für Plastische und Handchirurgie, Universitätsklinik Freiburg, Deutschland
  • Günter Finkenzeller - Klinik für Plastische und Handchirurgie, Universitätsklinik Freiburg, Deutschland

Deutsche Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen. Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen. 46. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 20. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC). Berlin, 01.-03.10.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. Doc213

doi: 10.3205/15dgpraec213, urn:nbn:de:0183-15dgpraec2137

Veröffentlicht: 28. September 2015

© 2015 Lampert et al.
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Gliederung

Text

Einleitung: Die suffiziente Neovaskularisation und Blutversorgung spielen eine essentielle Rolle in Prozessen der Knochenbildung und Frakturheilung.

Der Transkriptionsfaktor Hif-1α besitzt eine herausragende Funktion bei der Kopplung von Knochenregeneration und Angiogenese. Im hypoxischen Milieu akkumuliert Hif-1α und nimmt auf die Expression Hypoxie-abhängiger Gene Einfluss, die unter anderem die Neovaskularisation stimulieren. Neben der Gefäßneubildung stellen mesenchymale Stammzellen (MSCs) einen wichtigen Faktor für eine adäquate Knochenbildung dar, ihre Fähigkeit zur Migration und osteoblastischen Differenzierung sind essentiell für die Aufrechterhaltung des Stützgewebes und für die Knochenneubildung. In dieser Studie sollte untersucht werden, ob eine Überexpression von Hif-1α in MSCs osteogen-relevante Zelleigenschaften wie z.B. Proliferation, Migration, Invasion, Apoptose und Seneszenz positiv beeinflusst.

Methoden: MSCs wurden aus humaner Spongiosa isoliert. Die Überexpression von Hif-1α wurde durch Transduktion der MSCs mit einem Adenovirus erzielt. Die Konzentration des Hif-1α-Proteins in infizierten MSCs wurde im Rahmen eines ELISAs quantifiziert. Die Effekte von Hif-1α auf die MSCs wurden analysiert in Bezug auf Proliferation, Apoptose, Seneszenz, Migration und Invasion.

Ergebnisse: Die Konzentration des Hif-1α-Proteins konnte durch adenovirale Transduktion um ein Vielfaches gesteigert werden. Der zeitliche Verlauf der Proteinexpression wies zunächst einen Anstieg bis zum 5.-7. Tag auf, danach sank diese wieder auf ein niedrigeres Niveau herab. Infizierte Zellen wiesen eine verringerte Apoptoserate auf. Zusätzlich induzierte die Überexpression von Hif-1α die Migration der MSCs. Im Gegensatz dazu führte die Infektion zu einer Reduktion der Proliferation.

Die Zellparameter Seneszenz und Invasion blieben unbeeinflusst.

Diskussion: Unsere Ergebnisse haben gezeigt, dass die Infektion der MSCs mittels Hif-1α-Adenoviren erfolgreich eine Überexpression des Transkriptionsfaktors herbeiführt. Die hohe Konzentration von Hif-1α nimmt vorwiegend vorteilhaften Einfluss auf wichtige Zelleigenschaften, sodass dieses Verfahren für die Förderung der Knochenregeneration und zur Gestaltung knöcherner Ersatzgewebe im Rahmen des Tissue Engineerings nützlich sein könnte.