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Vitalität von Knorpelzellen nach Entnahme von Knorpel-Knochen-Zylindern
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Veröffentlicht: | 13. Oktober 2014 |
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Fragestellung: Für die Entnahme von Knorpel-Knochen-Zylindern existieren verschiedene Systeme. Da die Regenerationsfähigkeit von Knorpel sehr eingeschränkt ist, sollte die Gewinnung möglichst schonend erfolgen. Insbesondere an den Schnitträndern und an der Oberfläche des Knorpels ist bedingt durch das Ausschlagen eine erhöhte Zellnekroserate zu vermuten.
Neben Stanzsystemen (OATS, osteoarticular transplantation system) existieren verschiedene Frässysteme. Während Stanzen eine Druckbelastung erzeugen, können Fräsen den Knorpel durch Hitzeentwicklung schädigen. Im Rahmen der vorliegenden Studie sollte die Vitalität der Knorpelzellen nach Entnahme mit verschiedenen Systemen beurteilt werden.
Methodik: Es wurden insgesamt 60 Knorpel-Knochen-Zylinder von der medialen und lateralen Kondylenhauptbelastungszone von ausgewachsenen Schwarzkopfschafen entweder mit OATS-Stanzen (A, Arthrex), Diamantschleifen (B, Storz) oder Kronenfräsen (C, Dannoritzer) entnommen. Die Entnahme in Gruppe B und C erfolgte jeweils mit und ohne Kühlung durch physiologische Kochsalzlösung. Als Kontrollgruppe wurden Knorpelzellen direkt mit dem Skalpell entnommen. Die gewonnenen Knorpel-Knochen-Zylinder wurden nach der Entnahme in Zellnährmedium (Dulbecco's MEM) überführt. Anschließend wurde der Knorpel tangential vom Knochen abgetragen und nach Applikation eines Live/Dead-Assays (LIVE/DEAD, Molecular Probes) histologisch analysiert. Die Knorpel-Zylinder wurden eingebettet (Tissue Tek, Sakura Finetek USA) und mit einem Cryomikrotom geschnitten (Schichtdicke 7 Mikrometer). Das Verteilungsmuster und Verhältnis zwischen toten (rot) und lebenden (grün) Zellen wurde unter dem Fluoreszenzmikroskop untersucht.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Je nach Entnahmemethode zeigt sich ein unterschiedliches Verhältnis von toten zu lebenden Zellen. In der Regel wurden vor allem die Randbereiche des Knorpels geschädigt (Abbildung 1 [Abb. 1]).
Durch Kühlung konnte die Zahl der geschädigten Zellen deutlich reduziert werden. Die besten Ergebnisse waren bei der Entnahme mit OATS-Stanzen zu verzeichnen.
Ob hierdurch das Ergebnis nach Transplantation beeinflusst wird, kann anhand der vorliegenden Ergebnisse nicht beurteilt werden.