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Fragestellung: An der Weichgewebe-Reparatur sind neben Endothelzellen, die u.a. Immunantwort und Angiogenese mitverantworten, viele weitere Zelltypen, darunter Fibroblasten, Perizyten und Stammzellen, beteiligt. Deren Interaktion mit der Endothelzelle wird während der Gewebe-Homöostase und -Reparatur über direkten Zellkontakt aber auch parakrin gesteuert. Ziel der Studie war zu überprüfen, ob verschiedene Zellen des Weichgewebes in vitro unterschiedliche Mengen parakriner Faktoren ausschütten und ob Endothelzellen darauf spezifisch antworten.

Methodik: Aus Zellkulturen kommerziell erhältlicher Fibroblasten (zwei unterschiedliche Spender), Perizyten und adipöser Stammzellen wurden über einen Zeitraum von 24 h konditionierte Medien (KM) hergestellt (n=4 pro Zelltyp). KM wurden dann, parallel zu unkonditionierten Medien (UKM), zu identischen Kulturen kommerziell erhältlicher humaner dermaler mikrovaskulärer Endothelzellen (HDMEC) gegeben, um parakrine Effekte nach weiterer Kultivierung für 24 h und 48 h (je mindestens n=3 pro Medium) zu analysieren. Mittels ELISA wurde der Release von monocyte chemoattractant protein-1 (MCP-1) und von vascular endothelial growth factor (VEGF) in den Medien bestimmt. Parakrine Effekte der KM auf HDMEC (24 h und 48 h) wurden mittels MCP-1-Quantifizierung in den Zellkulturüberständen und mittels mikroskopischer Bestimmung der Proliferation (Zelldichte, Ki-67/MIB-1) analysiert. Unterschiede wurden mittels t-Test und ANOVA auf Signifikanz überprüft.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die KM enthielten unterschiedliche Konzentrationen an MCP-1: Fibroblasten von Spender 1 hatten die höchste Ausschüttung (4,5 ng/10⁶ Zellen), gefolgt von Perizyten (2,2 ng/10⁶ Zellen), adipösen Stammzellen (0,6 ng/10⁶ Zellen) und Fibroblasten von Spender 2 (0,2 ng/10⁶ Zellen). Die Ausschüttung von VEGF hingegen war bei adipösen Stammzellen am höchsten (3,6 ng/10⁶ Zellen), gefolgt von Fibroblasten (Spender 2: 1,1 ng/10⁶ Zellen; Spender 1: 0,7 ng/10⁶ Zellen), und Perizyten (keine Ausschüttung).

HDMEC reagierten auf die KM zwar nicht mit signifikant stärkerer Proliferation, allerdings war die Zellzahl nach 48 h in KM tendenziell nie niedriger als in UKM, was auf einen eher positiven Einfluss aller KM hinweist.

Nach 24 h und nach 48 h reagierten HDMEC auf alle KM mit einem höheren MCP-1-Release (Ausnahme: Fibroblasten von Spender 2), wobei KM der Perizyten die deutlichste Ausschüttung provozierte (31,3 ng/10⁶ Zellen bzw. 54,7 ng/10⁶ Zellen).

Die Ergebnisse des In-vitro-Modells unter Nutzung von KM zeigen, dass (i) Zelltyp-spezifische und individuelle Profile parakriner Faktoren bei unterschiedlichen Zellen des Weichgewebes vorhanden sind und dass (ii) eine spezifische Beeinflussung von Endothelzellen stattfindet.

In vivo scheint daher eine Nutzung parakriner Faktoren weiterhin denkbar, um das Endothel bei Bedarf, auch mit dem Ziel einer verbesserten Angiogenese, im Rahmen der Weichgewebe-Reparatur zu unterstützen.