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Knochenrekonstruktion mit autologen mesenchymalen Stammzellen am Kleintiermodell

URN to cite this document: urn:nbn:de:bvb:355-epub-150570

Pfaller, Carola (2010) Knochenrekonstruktion mit autologen mesenchymalen Stammzellen am Kleintiermodell. PhD, Universität Regensburg

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Abstract (German)

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.

Translation of the abstract (English)

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.

Item Type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Referee:	Prof. Dr. Peter Angele
Date of exam:	18 May 2010
Institutions:	Medicine > Abteilung für Unfallchirurgie
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
Subjects:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Owner:	Universitätsbibliothek Regensburg
Deposited On:	26 May 2010 09:22
Last Modified:	21 Jul 2011 00:28
Item ID:	15057

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