Abstract
Viele Erkrankungen des Kniegelenks lassen sich auf eine degenerative oder traumatische Läsion des Meniskus zurückführen. Der Meniskus spielt dabei eine entscheidende Rolle für die Schockabsorbtion und Kräfteverteilung im Kniegelenk. Die Resektion nach Meniskusrissen wirkt sich beschleunigend auf die Entstehung einer Gonarthrose aus. Das Interesse am möglichst vollständigen Erhalt des Meniskusgewebes ist dementsprechend hoch. Angesichts der lediglich in der Meniskus-Peripherie vorhandenen ausreichenden Vaskularisierung sind der inneren Meniskusheilung jedoch Grenzen gesetzt. In Anbetracht dessen sind innovative Verfahren wie das Tissue Engineering, das u. a. die Herstellung von autologen Meniskusersatzimplantaten anvisiert, in der Orthopädie von großer Bedeutung für die Zukunft. Entscheidend für die Entwicklung des Tissue Engineering beim Meniskus ist neben den biomechanischen Eigenschaften des Gewebes insbesondere die Zelldifferenzierung. Inwiefern sich Fibrochondrozyten nach der Aussaat auf Trägermaterialien von ihrem ursprünglichen Zelltypus dedifferenzieren ist schwierig abzugrenzen, da humane Meniskuszellen bisher in erster Linie morphologisch beschrieben worden sind. Ziel der vorliegenden Studie war es, das Synthesemuster von humanen Fibrochondrozyten in Zellkultur auf anabole und katabole Komponenten sowie auf Kollagene hin auf mRNA-Ebene zu untersuchen. Elf humane Menisken wurden nach Kollagenaseverdau in Zellkultur aufgenommen und die erste Subkultur überführt. Eine RT-PCR-Analyse erfolgte für alle Zellinien mit den Primern für die Kollagene Typ I, -II, -III, -VI und -X, die Wachstumsfaktoren VEGF, TGF-beta1, BMP-2, IGF-I und -II, PDGF, FGF-1 und -2, die matrixabbauenden Komponenten MMP-1, -3 und -13 sowie iNOS. Die exemplarisch an drei Patientenlinien (n=3) durchgeführte immunhistochemische Färbung mit den Antikörpern für die Kollagene Typ-I und -II diente zur Bestätigung der PCR-Ergebnisse auf der Proteinebene. Zum Ausschluss von Endothelzellen in der Zellkultur kam ebenfalls der Antikörper CD11b zum Einsatz. Die vorliegende Arbeit konnte erstmals eine Reihe von Wachstumsfaktoren in humanen Meniskuszellkulturen nachweisen, die bisher von anderen Autoren, wenn überhaupt, vorwiegend im Tiermodell mittels histologischer Gewebeuntersuchungen dargestellt worden sind. So wurde die Expression von VEGF, FGF-1 und -2, TGF-beta1, BMP-2, iNOS und MMP-3 und -13 nachgewiesen. Bei vereinzelten Proben konnte auch die mRNA von IGF-I und -II und MMP-1 detektiert werden. Vom humanen Meniskusgewebe gar nicht exprimiert wird hingegen der mitogen und chemotaktisch wirksame Faktor PDGF-AB. Die Kollagene Typ-I und -II wurden sowohl auf mRNA als auch auf Proteinebene dokumentiert. Per RT-PCR erfolgte ebenfalls der Nachweis der Kollagene Typ-III und -VI durchgehend in allen Zellinien. Für Kollagen Typ-X konnte indessen kein PCR-Signal ermittelt werden. Durch diese Arbeit liegt erstmals eine umfassende, über morphologische Beschreibungen hinausgehende Charakterisierung von humanen Fibrochondrozyten in Zellkultur vor.
Author and committee
dc:creator, dc:contributor.*- Author
-
- Güzel, Gülseren
Identifiers
dc:identifier.*- Identifier
- hdl:10900/45505