gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014)

28.10. - 31.10.2014, Berlin

Ein neuer Aspekt der Stammzellnische: Die Blut-Sehnen-Schranke

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Christine Lehner - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Institut für Sehnen und Knochenregeneration, Uniklinik f. Unfallchirurgie und Sporttraumatologie, Salzburg, Austria
  • Stefanie Korntner - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Institut für Sehnen und Knochenregeneration, Salzburg, Austria
  • Renate Gehwolf - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Salzburg, Austria
  • Joakim Ek - University of Gothenburg, Inst. for Neuroscience and Physiology, Göteborg, Sweden
  • Hans-Christian Bauer - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Institut für Sehnen und Knochenregeneration, Salzburg, Austria
  • Hannelore Bauer - Universität Salzburg, Fachbereich für Organismische Biologie, Salzburg, Austria
  • Andreas Traweger - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Institut für Sehnen und Knochenregeneration, Salzburg, Austria
  • Herbert Tempfer - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Institut für Sehnen und Knochenregeneration, Salzburg, Austria

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocPO12-1366

doi: 10.3205/14dkou605, urn:nbn:de:0183-14dkou6050

Published: October 13, 2014

© 2014 Lehner et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.


Outline

Text

Fragestellung: Degenerative Sehnenveränderungen sind meist irreversibel und verschlechtern die Funktion der betroffenen Sehne. Wissen über jene Faktoren, die Sehnenzellen in vivo funktionell erhalten und solche, die zur Degeneration führen, ist essentiell für die Entwicklung neuer therapeutischer Strategien.

Im Zuge unserer Bemühungen, humane Sehnenzellen zu charakterisieren konnten wir beobachten, dass Endothelzellen in verschiedenen humanen Sehnen Markerproteine exprimieren, die im Zusammenhang mit der Blut-Hirnschranke bekannt sind. Wir verfolgen daher die Hypothese, dass zwischen Endothelzellen in Blutgefäßen von Sehnen eine Barriere existiert, die den Tight junctions (TJ) im Gehirnkapillarendothel ähnlich ist. Darüberhinaus untersuchen wir, welche Bedeutung Serum für den Differenzierungsstatus von Sehnenzellen in vitro hat.

Methodik: Mittels immunhistochemischer Färbungen und Laser Microdissection RT-PCR wurde die Expression TJ-assoziierter Marker auf Schnitten humaner Bizeps- und Semitendinosussehnen sowie Achillessehnen der Maus analysiert.

Mittels Injektion von biotinylierten Tracern unterschiedlicher Größe (10kD, 300D) in die Femuralvene von Mäusen wurde die Funktionalität einer möglichen Barrierestruktur getestet.

Zudem wurde in vitro der Einfluss von Serum auf die Differenzierungskapazität, insbesondere in die osteogene Richtung, von humanen Sehnenzellen untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die TJ-assoziierten Marker Occludin, Claudin3 und Claudin5 lokalisieren an den Grenzen zwischen Endothelzellen, wie mittels Konfokalmikroskopie an isolierten Gefäßen bestätigt werden konnte. Diese Zellen exprimieren auch die mRNA dieser Marker.

Die Analyse der Verteilung der Dextrantracer zeigt, dass der 10kD-Tracer in der Achillessehne nur im Lumen der Blutgefäße nachweisbar ist, ebenso im Gehirn, während er im Herzmuskel gleichmäßig über das Gewebe verteilt ist. Der 300D-Tracer jedoch tritt auch in der Sehne aus den Gefäßen aus.

Kultiviert man humane Sehnenzellen in Gegenwart von Serum, so differenziert ein Anteil von <5% der Sehnenzellen spontan in mineralisierende Zellen, wie mittels Alizarin S- Färbung nachgewiesen wurde. Unter serumfreien Kulturbedingungen ist diese Spontandifferenzierung nicht zu beobachten.

Mit unserer Arbeit zeigen wir erstmals, dass Blutgefäße in Sehnen eine Barriere ähnlich der Blut-Hirnschranke bilden. Wir zeigen außerdem, dass Serum die Differenzierung von Sehnenzellen in vitro beeinflusst. In weiteren Experimenten muss gezeigt werden, ob diese Strukturen in degenerierten oder verletzten Sehnen verändert sind und ob eine Manipulation dieser Barriere den Regenerationsprozess verbessern kann.