Artikel
Bone Morphogenetic Protein-7 fördert die Knochen-Sehnen-Integration in einem murinen in vitro Co-Kulturmodell
Suche in Medline nach
Autoren
-
Tim Schwarting
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
-
Michael Benölken
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
-
Michael Frink
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
-
Florian Debus
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
-
Benjamin Bockmann
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
-
Steffen Ruchholtz
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
-
Philipp Lechler
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
| Veröffentlicht: | 5. Oktober 2015 |
|---|
Gliederung
Text
Fragestellung: Die Ruptur des vorderen Kreuzbandes stellt eine häufige Verletzung dar und betrifft hauptsächlich junge aktive Patienten. In ca. 10% der Fälle kommt es zu einem Transplantatversagen mit resultierender Rezidivinstabilität. Die erfolgreiche Integration des Sehnentransplantates wird neben der operativen Technik vor allem durch bislang nicht ausreichend charakterisierte biologische Vorgänge im Bereich der Knochen-Sehnen-Grenzregion beeinflusst. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von Bone Morphogenetic Protein-7 (BMP-7) auf die Knochen-Sehnen-Einheilung in einem murinen in vitro Co-Kulturmodell zu untersuchen.
Methodik: Zur Simulation einer Osteoblasten-, Inteface- und Fibroblasten-Region erfolgte zunächst die Etablierung eines murinen in vitro Co-Kulturmodells. Anschließend wurden dosis- und zeitabhängige Effekte nach BMP7-Exposition auf die Genexpression von Alpl, Bglap, Col1a1, Runx2 und Spp1 mittels quantitativer Real-Time-PCR (qPCR) analysiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: BMP-7 induzierte in der Osteoblasten-Region signifikant die Expression von Alpl, Bglap, Col1a1 und Runx2, während Spp1 supprimiert wurde. Im Bereich der Interface-Region zeigte die BMP7-Exposition eine zunehmende Erhöhung der Expressionsraten von Alpl und Col1a1, bei zusätzlich signifikanter Steigerung der Expressionsrate von Bglap (p< 0,001) und Runx2 (p<0,01). Hinsichtlich der Expression von Spp1 konnte kein signifikanter Effekt nachgewiesen werden. Im Fibroblasten-Bereich erhöhte die BMP-7-Applikation die Expression von Alpl (p<0,001), Bglap (p<0,001) und Runx2 (p<0,001), ohne dass ein signifikanter Effekte auf die Col1a1- und Spp1-Expression zu verzeichnen war.
Die Ergebnisse legen nahe, dass BMP-7 eine wichtige Funktion bei der Interaktion von Knochen und Sehnen im Bohrkanal zukommt. Unsere Ergebnisse lassen vermuten, dass BMP-7 die ossäre Transplantatintegration an der Grenzfläche zwischen Knochen und Sehne durch regionenspezifische, verstärkte Expression von Ossifikationsparametern fördert. Ferner lässt unsere Studie vermuten, dass eine potentielle Fibroblasten-Transdifferenzierung unter BMP-7 Applikation zusätzlich den Sehnenintegrationsprozess unterstützt.
