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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2016)

25.10. - 28.10.2016, Berlin

Longitudinales Zelltracking nach lokaler Applikation von mesenchymalen Stromazellen in induzierte Sehnenläsionen am Pferd

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Annette Ahrberg - Universitätsklinikum Leipzig AöR, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plast. Chirurgie, Leipzig, Germany
  • Janina Burk - Translationszentrum für Regenerative Medizin, Veterinärmed. Fakultät, Chirurgische Tierkliniken, Leipzig, Germany
  • Dagmar Berner - Chirurgische Tierklinik, Leipzig, Germany
  • Walter Brehm - Translationszentrum für Regenerative Medizin, Veterinärmed. Fakultät, Chirurgische Tierkliniken, Leipzig, Germany
  • Aline Hillmann - Translationszentrum für Regenerative Medizin, Veterinärmed. Fakultät, Chirurgische Tierkliniken, Leipzig, Germany
  • Carolin Horstmeier - Translationszentrum für Regenerative Medizin, Veterinärmed. Fakultät, Chirurgische Tierkliniken, Leipzig, Germany
  • Felicitas Paebst - Chirurgische Tierklinik, Leipzig, Germany
  • Christoph Josten - Universität Leipzig, Klinik für Orthopädie, Unfallchirurgie und Plastische Chir., Leipzig, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016). Berlin, 25.-28.10.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocGR11-170

doi: 10.3205/16dkou407, urn:nbn:de:0183-16dkou4078

Published: October 10, 2016

© 2016 Ahrberg et al.
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Text

Fragestellung: Degenerative Sehnenerkrankungen z.B. der Achillessehne bleiben eine Herausforderung in der Orthopädie/Unfallchirurgie. Trotz der hohen Inzidenz der Achillopathie gibt es kein kuratives Verfahren. Ähnliche Tendiopathien mit vergleichbarer Pathophysiologie treten auch bei Pferden in den oberflächlichen Beugesehnen (SDFT) auf. Die intraläsionale Injektion multipotenter mesenchymale Stromazellen (MSC) ist in der Pferdeorthopädie bereits eine Standardtherapie, belegt von zahlreichen klinischen und experimentellen Studien. Das Pferd ist zudem ein etabliertes Großtiermodell. Eine Translation dieser Therapie in die Humanmedizin scheint auf Grundlage dieser Fakten naheliegend. Allerdings ist noch relativ wenig über das Schicksal und die Biodistribution der injizierten Zellen bekannt. Zur Verlaufskontrolle bei Sehnenschäden eignet sich das MRT auch bei Pferden. Zudem ist es möglich, Zellen mit supraparamagnetischen Eisenoxidpartikeln (SPIO) zu markieren, die sich im MRT nachweisen lassen. In dieser Studie soll daher ein langfristiges Tracking der injizierten, markierten MSC im Großtiermodell durchgeführt werden.

Methodik: Das Einverständnis der lokalen Tierschutzkommission liegt vor (TV 34/13). In vitro wurden die Markierung der Zellen, die Oberflächenmarkerexpression und die tripotente Differenzierung geprüft. Nach Induktion einer Sehnenläsion der SDFT in allen Extremitäten von 6 gesunden Pferden wurden mit Molday ION Rhodamin B markierte, autologe MSC in Serum intraläsional in je ein Hinter- und Vorderbein injiziert. Das jeweils kontralaterale Bein diente als Kontrolle (Injektion von Serum). Nach 3 Wochen (W) wurden Biopsien aus den Hinterbeinen entnommen, nach 24 W wurden die Pferde eingeschläfert und die Sehnen der Vorderbeine entnommen. Das Zelltracking wurde mittels low-field MRT (EQ2, Hallmarq Veterinary Imaging UK; vor und nach Injektion, W1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24), Durchflusszytometrie und Histologie (je W3, 24) durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Vor der Injektion konnte die erfolgreiche Markierung der MSC in vitro bewiesen werden; die MSC aller Tiere wiesen die klassische trilineare Differenzierung auf und exprimierten die Oberflächenmarker CD29, CD 44, CD90 and CD105. Es war möglich, nach der Injektion die markierten MSC im MRT (T1- und T2*-Wichtung) mit Hilfe hypotenser Artefakte, die von der eisenhaltige Markierung verursacht wurden, über den gesamten Zeitraum in den Läsionen nachzuweisen. Der Nachweis markierter Zellen gelang auch mittels Durchflusszytometrie und Histologie aus den Proben. Zwar nahm die Zahl der markierten Zellen im Verlauf ab, jedoch waren die verbleibenden Zellen größtenteils vital und integrierten sich im verletzten Gewebe. Somit konnte über einen Zeitraum von 24 Wochen nachgewiesen werden, dass MSC tatsächlich am Injektionsort verbleiben. Dies ist auch für eine mögliche Translation der Therapie in die Humanmedizin von großer Bedeutung, denn eine intraläsionale Injektion wäre auch beim Menschen eine praktikable Methode.