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Fragestellung: Sehnen und Bänder stellen überall im menschlichen Körper belastbare Verbindungen zwischen beweglichen und unbeweglichen Teilen des Bewegungsapparates dar. Sie sorgen für Stabilität und Flexibilität, so dass Verletzungen dieser Strukturen große Einschränkungen für Menschen jeden Alters darstellen. Daher rücken Untersuchungen zur Regenerationsfähigkeit von Sehnen und Bändern immer mehr in den Fokus wissenschaftlicher Arbeiten. Die Serinprotease Urokinase-Typ Plasminogen Aktivator (uPA) und ihr Rezeptor (uPAR) werden neben ihrer fibrinolytischen Aktivität zunehmend in Verbindung mit Mechanismen der Zellproliferation, Migration, Angiogenese und Geweberegeneration gebracht. Ihre Expression und Freisetzung durch humane Tenozyten verschiedenen Ursprungs aufzuklären ist Ziel dieser Arbeit.

Methodik: 25 Proben verschiedener humaner Sehnen (7 Bizeps, 7 Ligamentum capitis femoris, 7 vorderes Kreuzband, 4 Quadrizeps) wurden mit Collagenase verdaut und die Primärzellen etwa eine Woche in DMEM-Medium mit 20% FCS vermehrt. Nach einer Passage wurden alle Kulturen in gleicher Zelldichte neu ausgesät und über 14 Tage ohne weitere Trypsinierung kultiviert. Zu definierten Zeitpunkten (Tag 1, 4, 7, 11, 14) wurde die Proliferationsrate jeder Kultur bestimmt und die Tenozyten sowie das Medium konserviert. Mittels qRT-PCR wurden neben der uPA und uPAR Expression tenozytencharakteristische Marker (Scleraxis, Tenomodulin, Tenascin C, Collagen 1) sowie GAPDH untersucht. Die Zellkulturüberstände wurden per ELISA auf die Freisetzung von uPA und uPAR aus den Zellen untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Unsere Experimente zeigen, dass humane Tenozyten uPA und uPAR exprimieren und sezernieren, mit der jeweils höchsten mRNA-Konzentration zu Beginn der Kultivierung und kontinuierlich ansteigender Freisetzung beider Proteine. Unterteilt nach ihrem anatomischen Ursprung proliferieren Tenozyten aus VKB langsamer und sezernieren die geringste Menge uPAR (jeweils p<0,05), zeigen jedoch über die gesamte Kultivierung die höchste Expression beider Proteine und die höchste Freisetzung von uPA (je p<0,05). Am schnellsten proliferieren Tenozyten des Ursprungs LCF (p<0,001), welche gegen Ende der Kultivierung die niedrigsten uPA-Mengen sezernierten (p<0,05). Gruppiert nach dem Verlauf der entnommenen Sehnenproben im Gewebe (Bizeps und LCF intraartikulär, VKB und Quadrizeps extraartikulär) ergeben sich geringe Unterschiede der Zellproliferation und der Freisetzung von uPAR. Jedoch zeigt die extraartikuläre Gruppe während der gesamten Kultivierung erhöhte Expressionslevel beider Proteine und eine deutlich gesteigerte uPA-Sekretion (jeweils p<0,05).

Abhängig von Herkunft und Verlauf der Sehnen zeigen sich somit Unterschiede in der Proliferation der humanen Tenozyten sowie in der Expression und Freisetzung von uPA und uPAR. Es zeigt sich ein reziproker Zusammenhang zwischen uPA Freisetzung und Zellproliferation, welcher in weiteren Untersuchungen Rückschlüsse auf die Regenerationsfähigkeit verschiedener Sehnen zulassen könnte.