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Einleitung: Die Matrixproduktion von tissue engineertem Knorpelgewebe nimmt aufgrund des verstärkten chondrozytären Metabolismus unter externer mechanischer Stimulation stark zu. Da eine direkte mechanische Stimulation nicht immer möglich ist, könnte die Anwendung der zugrundeliegenden Mechanismen der Mechanotransduktion eine mögliche Alternative darstellen. Das Nukleotid ATP (Adenosine 5’-Triphosphat) spielt hierbei eine wesentliche Rolle. Ziel der vorliegenden Studie war es zu untersuchen, ob der Zusatz von exogenem ATP den positiven Einfluss mechanischer Stimulation auf Chondrozyten in Abwesenheit mechanischer Reize simulieren kann.

Methoden: Humane nasale und artikuläre Chondrozyten wurden auf dezellularisierte Knorpelmatrix aufgebracht und in vitro über bis zu 42 Tage kultiviert. Anschließend wurde die Zellproliferation und die Matrixproduktion mit Hilfe histochemischer (Alcianblaufärbung) und immunhistochemischer (Kollagen Typ I, Kollagen Typ II, Aggrekan, COMP, Matrilin 3) Methoden analysiert und auf Genexpressionsebene mit Hilfe der rtPCR verifiziert.

Ergebnisse: Die Stimulation mit externem ATP verlangsamt die Proliferation der Chondrozyten und verstärkt gleichzeitig die Akkumulation von Glycosaminoglykanen. Dies wird durch die gesteigerte Expression von Kollagen II, Aggrekan und Sox9 bestätigt.

Schlussfolgerung: Das in die Mechanotransduktion involvierte exogene ATP kann die Redifferenzierung und Matrixsynthese humaner nasaler und artikulärer Chondrozyten verstärken. Die Verwendung für die Herstellung von tissue engineertem Knorpel könnte somit eine Alternative zur direkten mechanischen Stimulation darstellen.

Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an.