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Fragestellung: Sowohl eine gesteigerte Aktivität des Komplementsystems (CS) als auch die Rolle des Hypophysenhormons Prolaktin (PRL) wird in Bezug auf die Osteoarthrose erforscht. Erstmalig wird ein möglicher Crosstalk zwischen zwei getrennten humoralen Systemen: dem CS und dem PRL Hormonsystem in Knorpelzellen zusammen untersucht. Die Cathepsin D (CatD) Aktivität ist im Rahmen einer Osteoarthrose gesteigert und CatD kann nicht nur proteolytische, sondern auch nicht-proteolytische Effekte auf Zellen ausüben. Im Rahmen dieser Arbeit sollten daher die Auswirkungen sowohl der Komplementkomponente C5 bzw. die seines Spaltproduktes C5a als auch des PRL auf menschliche Gelenkchondrozyten (hGC) in Gegenwart und Abwesenheit von CatD untersucht werden.

Methodik: Primäre hGC wurden für 24 oder 72 h mit C5 (10 µg/ml), PRL (25 ng/ml), CatD (100 ng/ml) oder C5a (25 ng/ml) stimuliert, während unstimulierte Zellen als Kontrolle dienten. Darüber hinaus wurden unter gleichen Bedingungen Ko-Stimulationen von C5 oder PRL mit CatD durchgeführt. Zunächst wurde ein Vitalitätsassay durchgeführt. Außerdem wurde der Einfluss der Stimulantien auf Zellproliferation (CyQUANT^® NF Cell Proliferation Assay) und metabolische Aktivität (CellTiter-Blue^® Cell Viability Assay) in hGC, Chondrosarkomzellen der Zelllinie OUMS-27 und endothelialen Zellen der menschlichen Nabelschnurvene (HUVECs) untersucht. Zusätzlich zu Genexpressionsanalysen von C5a-Rezeptor (C5aR1), C5, Komplement regulatorischem Protein CD59, PRL, PRL-Rezeptor (PRLR) und CatD mittels real-time PCR wurden die Proteine Kollagen Typ I, Kollagen Typ II und C5aR1 mittels Immunfluoreszenzmarkierung nachgewiesen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Stimulationen der hGC zeigten keine Beeinträchtigung der Zellvitalität. C5, C5a und PRL induzierten einen signifikanten proliferativen Effekt in OUMS-27 Zellen und HUVECs. CatD oder C5a Stimulation nach 24 h und C5 Stimulation nach 72 h induzierten eine Suppression der C5aR1 Genexpression in hGC. Die Genexpression von CatD wurde allerdings unterdrückt unter C5, PRL und CatD selbst. C5, C5a, CatD allein oder die Kombinationen PRL+CatD und C5+CatD unterdrückten sowohl C5- als auch CD59- Genexpression. Die CD59 Genexpression wurde auch durch alleinige Stimulation von PRL in hGC herunterreguliert.

Sowohl C5, das Spaltprodukt C5a und PRL, induzierten in den verwendeten Konzentrationen das Zellwachstum und könnten dadurch auf eine mögliche chondroprotektive Rolle hindeuten. Die signifikante Suppression der C5 und CD59 Genexpression zeigt einen sichtbaren Einfluss von PRL auf das CS in hGC auf. Außerdem vermittelt CatD direkt die Abnahme der Komplement Genexpression und einen möglichen negativen Feedback der eigenen Expression, aber auch eine Suppression des PRLRs, aber nur in Kombination mit PRL. Unter den verwendeten Stimulationsbedingungen waren die OUMS-27 ein für die hGC vergleichbares Modell, allerdings ist eine weitere Charakterisierung notwendig um sie generell als Ersatzmodell für primäre humane Chondrozyten einzusetzen.