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Fragestellung: Die Heilung von Rupturen der Rotatorenmanschette ist, vermutlich aufgrund der Bildung eines minderwertigen Narbengewebes, mit hohen Versagensraten assoziiert. Der zugrundeliegende Mechanismus ist weitgehend ungeklärt. MMPs und TIMPs regulieren das Modeling und Remodeling von Sehnen und es wird vermutet, dass deren Balance die Entwicklung von Sehnenpathologien beeinflusst [1]. Ziel des Projektes war es zu untersuchen inwiefern die Expression, Proteinmenge und Aktivität von MMPs und TIMPs in Tenozyten in Abhängigkeit verschiedener Spendercharakteristika reguliert ist?

Methodik: Tenozyten wurden aus rupturierten Supraspinatussehnen von 16 Männern und 14 Frauen isoliert. Nach 7 Tagen in Kultur wurde die RNA isoliert. Real-Time PCR Analysen wurden durchgeführt, um die Expression von MMP-1, -2, -3, -9, -10, -13 sowie TIMP-1 bis TIMP-4 zu untersuchen. Die Proteinsekretion wurde in den Zellkulturüberständen mittels ELISA analysiert. Die MMP-Aktivität wurde mittels Gelatin- oder Casein-Zymographie bestimmt. Die Ergebnisse wurden mit dem Alter, Geschlecht und degenerativen Status der Sehnen (fettige Infiltration, Sehnenretraktion, Rupturgröße) korreliert.

Statistik: Mann-Whitney-U Test, Spearman's-Rho Korrelation, p<0.05.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Ein altersspezifischer Anstieg der mRNA-Expression wurde für MMP-2, -9, -13 sowie TIMP-2 und -3 gefunden. Dies konnte für MMP-2 auf Protein-Ebene bestätigt werden. Zusätzlich hatten Zellen von älteren Spendern (>65 Jahre) eine gesteigerte TIMP-1 Expression. Bezüglich des degenerativen Status der Sehne zeigte sich auf mRNA-Ebene eine signifikant erhöhte MMP-2 und -9 sowie TIMP-3 Expression in Zellen von Spendern mit hoher fettiger Infiltration. Die MMP-9 und -13 Expression war mit großer Rupturgröße signifikant erhöht, wobei MMP-10 eine verminderte Expression zeigte. Auf Protein-Ebene war die Sekretion von MMP-1 und TIMP-1 mit großer Rupturgröße signifikant gesteigert. Die Gelatin-Zymographie zeigte eine proteolytische Aktivität von MMP-2 und -9. Nach Quantifizierung der Banden konnte kein signifikanter Unterschied zwischen den Zellen verschiedener Spendergruppen nachgewiesen werden. Die Casein-Zymographie konnte keine proteolytische Aktivität von MMP-1 und -13 zeigen.

Es konnte gezeigt werden, dass vor allem die Gelatinasen MMP-2 und -9 in Tenozyten von älteren Spendern (>65 Jahre) oder von Spendern mit hohem degenerativen Status der Sehne erhöht waren. Aber auch die TIMPs waren in Zellen dieser Spendergruppen verstärkt vorhanden. Die Interaktion zwischen MMPs und TIMPs ist ein komplexer Prozess, da TIMPs nicht ausschließlich eine inhibitorische Funktion haben, sondern auch die MMP Aktivität positiv regulieren können [2]. Die Studie eröffnet erste Einblicke in die potentielle Rolle von MMPs und TIMPs bei der Ausbildung von degenerativen Sehnenerkrankungen, macht aber auch deutlich, dass mehr Wissen notwendig ist, um die komplexen Prozesse besser zu verstehen.