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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2016)

25.10. - 28.10.2016, Berlin

Vergleichende histologische und biochemische Charakterisierung des vorderen Kreuzbandes und potentieller Autograft-Sehnen im New Zealand Rabbit

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Gundula Schulze-Tanzil - Paracelsus Medizinische Privatuniversität, Abt. für Anatomie, Nürnberg, Germany
  • Carola Meier - Charité, Unfallchirurgie, CBF, Berlin, Germany
  • Benjamin Kohl - Charité, Unfallchirurgie, CBF, Berlin, Germany
  • Anke Lohan - Charité, Forschungseinrichtung Exp. Medizin, Berlin, Germany
  • Mariann Hoyer - Zentrallabor, DRK Krankenhaus, Bad Frankenhausen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016). Berlin, 25.-28.10.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocPO20-1177

doi: 10.3205/16dkou648, urn:nbn:de:0183-16dkou6485

Published: October 10, 2016

© 2016 Schulze-Tanzil et al.
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Text

Fragestellung: Das Kaninchen ist ein beliebtes Tiermodell für die Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes (ACL). Zur Bewertung eines mit Hilfe von Zellen aus dem ACL oder aus anderen Sehnen über Tissue engineering gewonnenen ACL Implantates müssen die typischen Charakteristika des nachzubildenden ACL für das Tiermodell bekannt sein. Daher haben wir in dieser Studie histologische und biochemische Eigenschaften von Kaninchenkreuzbändern im Vergleich zu anderen Knie-assoziierten Sehnen des Kaninchens, die beim Menschen als Autograft eingesetzt werden, bestimmt.

Methodik: ACLs (n=13), Musculus (M.) semimembranosus (n=7), M. semitendinosus (n=6) Sehnen sowie Patellarsehnen (n=4) wurden aus adulten New Zealand White Rabbits explantiert und histologisch bezüglich Gewebeorganisation (e.g. Zellularität, Feret-Kerndurchmesser, elastische Fasern) untersucht. Gesamtkollagenmenge und Gehalt sulfatierter Glykosaminoglykane (sGAG) wurde mittels DMMB Assay und Hydroxyprolinbestimmung ermittelt. Es wurde eine Genexpressionsanalyse für extrazelluläre Matrix-Komponenten wie Kollagen Typ I, Decorin und dem Glykoprotein Tenomodulin mittels q-RT-PCR durchgeführt. Drei humane Kreuzbänder wurden zum Vergleich in die Genexpressionsanalyse einbezogen. Die statistischen Auswertungen erfolgten mit Graphpad Prism (5.02, GraphPad Software, USA). Normalverteilte Daten wurden mit dem ungepaarten, zweiseitigen student's T Test ausgewertet sowie einer One Way ANOVA mit einem Bonferroni Test, bei nicht normalverteilten Daten erfolgte der Dunn post hoc Test.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die ACLs hatten eine Dimension von 1.39 x 0.39 x 0.1 cm in situ. Im Vergleich zu den anderen Sehnen zeigten sie einen höheren sGAG Gehalt, wobei sich der Gesamtkollagengehalt nicht unterschied. ACLs besaßen eine höhere Zellularität, einen geringeren Feret Kerndurchmesser und einen höheren Anteil von Zellen mit Tenoblasten-ähnlichem Phänotyp beim Vergleich mit anderen untersuchten Sehnen. In den ACLs konnten lange elastische Fasern beobachtet werden. Auf der Genexpressionsebene, war in den ACLs im Gegensatz zu den anderen Sehnen, eine geringere Tenomodulin-Transkription zu beobachten, wobei jedoch kein signifikanter Unterschied in der Decorin Genexpression beobachtet werden konnte. Die M. semitendinosus Sehne wies eine signifikant höhere Kollagen Typ I Expression als das ACL und die anderen untersuchten Sehnen auf.

Die in dieser Studie dargestellte phänotypische Charakterisierung des lapinen ACLs bietet einige Orientierungspunkte für die Bewertung Tissue engineerter ACL Konstrukte, die z.B. aus nicht ligamentären Zellen hergestellt werden könnten und im Kaninchenmodell getestet werden sollen.