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Einleitung: Adipose tissue derived stem cells (ADSC) können zu matrixproduzierenden Chondrozyten transdifferenziert werden. Ein Ziel ist die Entwicklung von Injektionsmethoden zur chirurgischen Gewebeaugmentation.

Methoden: Nach Isolation der ADSC aus humanem Liposuktionsmaterial und anschließender Vermehrung der Zellen bis zu den Passagen 2 bis 4 wurde die Knorpelzellbildung in Kollagen Typ I – Hydrogelen induziert. Dies erfolgte mit 3 unterschiedlichen Zelldichten (1x105, 5x105 und 1x106) durch Zugabe des Wachstumsfaktors TGFβ-3 über insgesamt 28 Tage. Der Nachweis der Chondrogenese erfolgte mit der Alcianblau-Färbung und Immunfluoreszenz mit den knorpelspezifischen Antikörpern Anti-Collagen II, Anti-Aggrecan und Anti-SOX9. Es wurde eine Bestimmung des Gehalts an knorpelspezifischen Glykosaminoglykanen, des Gesamtkollagengehalts und der Expression knorpelspezifischer Markergene mit der Real-Time PCR durchgeführt. Als Positivkontrolle der Nachweismethoden diente nativer humaner Knorpel und als Negativkontrolle uninduzierte ADSC.

Ergebnisse: Die RT-PCR zeigte einen Anstieg der Expression der untersuchten knorpelspezifischen Markergene ab Tag 14 unter dem Wachstumsfaktor TGFβ-3. Positive Alcianblau-Färbungen zeigten die Produktion von Proteoglykanen ab Tag 14.

Schlussfolgerungen: Es gelang die in vitro Differenzierung von humanen ADSC zu matrixproduzierenden Chondrozyten in einem injizierbaren Trägermatierial. Es konnte eine knorpelähnliche Matrixbildung durch knorpelspezifische Matrixproteine in den Kollagengelen gezeigt werden. Der Vergleich der Ergebnisse der unterschiedlichen Zelldichten in Kollagengelen und nativen Knorpel diente zur Ermittlung der optimalen Zelldichte und der optimalen Induktionsdauer der ADSC, da Tierversuche zur Validierung der Methode und späteren humanen Anwendung der nächste Schritt sind.