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Unterschiedliche Zell- und Zytokineexpression zwischen Hüft- und Kniegelenksarthrose
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Veröffentlicht: | 22. Oktober 2019 |
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Fragestellung: Osteoarthrose (OA) entwickelt sich als progrediente Gelenkserkrankung durch verschiedene biomechanische und biochemische Prozesse. OA ist eine heterogene Erkrankung und kann jedes Gelenk betreffen. Inwiefern sich die zellulären und molekularen Prozesse zwischen den betroffenen Gelenken unterscheiden, ist noch nicht untersucht worden. Ziel dieser Studie war es das entzündliche Infiltrationsgeschehen in Hüft- und Kniegelenken zu analysieren. Der Fokus lag dabei auf der quantitativen Analyse der mononukleären Zellen und deren Zytokinen in dem synovialen Gewebe (SG).
Methodik: 51 Patienten, welche entweder einer endoprothetischen Hüft- (n = 34) oder Kniegelenksversorgung (n = 17) unterzogen wurden, wurden eingeschlossen. Durch enzymatischen Verdau und Dichtegradientenzentrifugation wurden die mononukleären Zellen isoliert und durchflusszytometrisch nach Oberflächenmarkern spezifisch für mononukleäre Zellen untersucht. Deren Zytokin Sekretion im Überstand wurde mittels Cytometric Bead Array (CBA) bestimmt. Die statistische Analyse erfolgte mittels t-test und Mann-Whitney U-test.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Wir konnten zeigen, dass sich die Hüftgelenks- und Kniegelenksosteoarthrose bezogen auf biochemisch entzündlichen Prozesse der Synovialmembran als nicht identisch darstellen. Im Gegensatz konnten wir zeigen, dass Makrophagen und CD8+ T Zellen vierfach erhöht in der Synovialmembran der betroffenenen Kniegelenke, verglichen mit Hüftgelenken, vorliegen.
CD4+ T Zellen, B Zellen und NK Zellen lagen in vergleichbarem Maße in beiden Gelenken vor. Nach Trennung und Kultivierung der Synovialmembranzellen zeigten sich in betroffenen Hüftgelenken höhere Konzentrationen von Eotaxin (CCL11), G-CSF, GM-CSF, INF-y, IP-10 (CXCL10), TNF-a, MIP-1a (CCL3), MIP-1ß (CCL4), IL-4, IL-10, IL-17, sowie niedrigere Konzentrationen des Stammzelfaktors (SCF), was die unterschiedliche Genese zwischen Hüft- und Kniegelenksarthrose verdeutlicht.
Zusamengefasst weist diese Studie eindeutige immunologische Unterschiede zwischen osteoarthrotisch betroffenen Gelenken nach und ermöglicht zugleich eine öffentliche Kartierung von Zytokinexpression und mononuklearer Zellinfiltration bei Patienten mit Hüft- und Kniegelenksosteoarthrose. Diese Analyse trägt dazu bei, die heterogene Erkrankung der OA weiter zu entschlüsseln und kann langfristig neue therapeutische Ansätze ermöglichen.