Knochenrekonstruktion mit autologen mesenchymalen Stammzellen am Kleintiermodell

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	26 Mai 2010
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Peter Angele
Tag der Prüfung:	18 Mai 2010
Institutionen:	Medizin > Lehrstuhl für Unfallchirurgie
Stichwörter / Keywords:	Mesenchymale Stammzellen, Ossifikation, Chondrogenese, Osteochondrale Defekte, Kleintiermodell, In-Vivo-Fluoreszenz, Neovaskularisation, mesenchymal stromal cells, ossification, chondrogenesis, osteochondral defects, small animal model, in-vivo-fluorescence, neovascularisation
Dewey-Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 610 Medizin
Status:	Veröffentlicht
Begutachtet:	Ja, diese Version wurde begutachtet
An der Universität Regensburg entstanden:	Ja
Dokumenten-ID:	15057

Zusammenfassung (Deutsch)

Mesenchymale Stammzellen besitzen das Potential in verschiedene Gewebe, wie zum Beispiel in Knochen, Knorpel und Bänder, zu differenzieren. Die Möglichkeit, Knochen zusammen mit der artikulierenden knorpeligen Grenzfläche aus mesenchymalen Stammzellen zu regenerieren wurde bis heute nicht ausreichend erforscht. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob mesenchymale Stammzellen die ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Mesenchymale Stammzellen besitzen das Potential in verschiedene Gewebe, wie zum Beispiel in Knochen, Knorpel und Bänder, zu differenzieren. Die Möglichkeit, Knochen zusammen mit der artikulierenden knorpeligen Grenzfläche aus mesenchymalen Stammzellen zu regenerieren wurde bis heute nicht ausreichend erforscht. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob mesenchymale Stammzellen die Möglichkeit besitzen, osteochondrale Defekte, welche durch Exzision des Os lunatum im Tiermodell erreicht wurden, zu regenerieren. Autologe mesenchymale Stammzellen wurden hierzu aus dem Knochenmark von New Zealand WhiteRabbits isoliert und in vitro gezüchtet. Das komplette Os lunatum von 24 Tieren wurde reseziert und die isolierten Zellen auf Scaffolds geladen. Zellfreie Scaffolds wurden in den Lunatumdefekt des rechten Handgelenks aller Versuchstiere eingesetzt, wohingegen das linke Handgelenk mit den vordifferenzierten, zellbeladenen Scaffolds gefüllt wurde. Zusätzlich wurden den Tieren ab dem 30. postoperativen Tag alle fünf Tage fluoreszierende Farbstoffe intramuskulär injiziert, um appositionelles Knochenwachstum aufzuzeigen. Nach zwei und sechs Wochen Versuchslaufzeit konnten keine radiologischen Zeichen von Ossifikation gesehen werden, wohingegen nach 12 Wochen radiologisch neu entstandenes ossäres Gewebe im Leerdefekt detektiert werden konnte. Die histologischen Untersuchungen zeigten, dass das neu entstandene Knochengewebe vor allem in Bereichen mit hoher Vaskularisation zu finden war. Diese Studie zeigte, dass Neovaskularisation für die Regeneration von Knochengewebe aus mesenchymalen Stammzellen von Nöten ist.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Mesenchymal stromal cells have the potential to differentiate into a variety of mesenchymal tissues such as bone, cartilage and ligaments. The potential for the regeneration of bone with cartilage coverage has still not been achieved. We evaluated the ability of bone marrow mesenchymal stromal cells to regenerate osteochondral defects in the cavity of the lunate in an animal model. Autologous ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Mesenchymal stromal cells have the potential to differentiate into a variety of mesenchymal tissues such as bone, cartilage and ligaments. The potential for the regeneration of bone with cartilage coverage has still not been achieved. We evaluated the ability of bone marrow mesenchymal stromal cells to regenerate osteochondral defects in the cavity of the lunate in an animal model. Autologous mesenchymal stromal cells were harvested from the iliac crest of New Zealand white rabbits and expanded in vitro. Total lunate excision was performed in 24 animals and the isolated cells were loaded onto scaffolds. Cell-free scaffolds were implanted into the lunate space of the right wrist of all animals, and the left lunate spaces were filled with predifferentiated, cell-loaded scaffolds. Radiographic and histological analyses were performed after two, six and 12 weeks. In addition, the animals were injected with a fluorescent agent every five days, starting at day 30. After two and six weeks there was no radiographic evidence of ossification, whereas after 12 weeks all animals showed radiographic evidence of ossification. Histological sections showed increasing evidence of cartilage-like cell formation at the edges and new bone tissue in the centre of the newly formed tissue in all groups. The histological examinations showed that bone tissue was located around the newly incorporated vascularisation. This study demonstrated that newly formed vascularisation is necessary for the regeneration of bone tissue with cell-loaded scaffolds.

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