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Fragestellung: Die zelluläre Seneszenz spielt bei der Pathogenese der Arthrose (OA) eine bedeutende Rolle. Wir konnten bereits zeigen, dass eine Senolyse mittels Dasatinib (D) und Quercetin (Q) zur Wiederherstellung des chondrogenen Phänotyps arthrotischer humaner artikulärer Chondrozyten (hAC) führt. Seneszente hAC können durch ihren sekretorischen Phänotyp (SASP) die Homöostase im Knorpelgewebe negativ beeinflussen. Daher sollten in der aktuellen Studie die therapeutischen Effekte von D+Q insbesondere hinsichtlich der Sekretion pro- und anti-anaboler Mediatoren untersucht werden.

Methodik: hAC wurden aus Knorpelgewebe (OARSI-Score 1–2; K-TEP Operation) isoliert. Eine Seneszenz wurde mittels Doxorubicin (Doxo 0,1 µM) induziert und das konditionierte Medium (Doxo-KM) zur Stimulation von hAC in Passage 1 (P1) verwendet. Zudem wurden hAC in P4, mit Anzeichen einer in vitro-Seneszenz, für 3 d mit 250 nM D und 5 µM Q behandelt. An Tag 5 wurden die Überstände von D+Q behandelten (DQ-KM) und unbehandelten (P4-KM) hAC zur Stimulation von hAC in P4 (+/- vorausgehender D+Q Behandlung) verwendet. Des Weiteren wurde ein RNA-Sequencing (RNA-Seq) nach D+Q-Behandlung durchgeführt. mRNA-Level wurden zusätzlich via qRT-PCR und sekretierte Zytokine mittels ELISA bestimmt. Statistik: One-way ANOVA und t-Test.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Doxo-behandelte hAC sekretierten hohe Mengen an IL-6 und IL-8. Die Stimulation von hAC in P1 mit Doxo-KM führte zur Reduktion der COL2A1 Genexpression. Die D+Q-Behandlung von hAC in P4 induzierte die COL2A1 Genexpression um das 27-Fache, wobei die Zugabe von DQ-KM additive Effekte zeigte (55-fache Erhöhung, p<0,0001). Umgekehrt reduzierte die Stimulation mit P4-KM die COL2A1 Expression von D+Q-behandelten und unbehandelten hAC. Anhand eines RNA-Seq wurde gezeigt, dass die D+Q-Behandlung zur Induktion chondroanaboler Marker (SNORC, SOX9, COL2A1, COL9A1/2/3, COL11A1) und Wachstumsfaktoren (FGF18, IGF1, TGFB2) führt. Zudem waren Zielgene des YAP1-Pathways (CTGF, BIRC5, CYR61), sowie inflammatorische (IL6, IL17R) und katabole (ADAMTS5) Marker signifikant reduziert. Die verringerte Sekretion der inflammatorischen SASP-Faktoren, IL6 und CXCL1, nach D+Q-Behandlung wurde mittels ELISA verifiziert.

Das RNA-Seq deutet darauf hin, dass die anabolen Effekte von D+Q auf der Suppression des YAP1 Signalweges und der Freisetzung anabol-wirkender Faktoren basieren. Folglich schafft die Eliminierung seneszenter hAC mittels D+Q eine pro-chondroanabole Mikroumgebung. Dies könnte eine neue therapeutische Strategie bei OA darstellen.