In vivo Angiogeneseverhalten bei Tissue Engineering Produkten zur Reparatur von Meniskusläsionen am Rückenhautkammermodell der Maus

Dokumentenart:	Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation)
Open Access Art:	Primärpublikation
Datum:	15 Mai 2014
Begutachter (Erstgutachter):	Prof. Dr. Peter Angele
Tag der Prüfung:	4 Februar 2014
Institutionen:	Medizin > Lehrstuhl für Unfallchirurgie
Stichwörter / Keywords:	Meniskus, Meniskusreparatur, Tissue Engineering, Angiogenese, mesenchymale Stammzellen, Mausmodell, meniscal tear, meniscal repair, tissue engineering, angiogenesis, mesenchymal stem cell, dorsal skinfold chamber
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:	29877

Zusammenfassung (Deutsch)

Meniskusläsionen sind häufig und weisen eine geringe Selbstheilungstendenz auf. Durch das bisherige Standardverfahren, die partielle Meniskektomie, kommt es häufig und frühzeitig zu Gonarthrose. Tissue Engineering (TE) stellt hier eine vielversprechende Therapiealternative dar. Insbesondere Angiogenese spielt eine bedeutende Rolle bei einer erfolgreichen Heilung. Die Interaktion zwischen TE ...

Zusammenfassung (Deutsch)

Meniskusläsionen sind häufig und weisen eine geringe Selbstheilungstendenz auf. Durch das bisherige Standardverfahren, die partielle Meniskektomie, kommt es häufig und frühzeitig zu Gonarthrose. Tissue Engineering (TE) stellt hier eine vielversprechende Therapiealternative dar. Insbesondere Angiogenese spielt eine bedeutende Rolle bei einer erfolgreichen Heilung. Die Interaktion zwischen TE Produkten, Angiogenese und Heilungsprozess ist jedoch unklar. In einem Meniskusdefektmodell, dem Rückenhautkammermodell, wurde dieser Zusammenhang systematisch untersucht. Hyaluron-Kollagen-Kompositmatrices wurden mit mesenchymalen Stammzellen oder Meniskuszellen von New Zealand White Rabbits besetzt und anschließend einen Tag oder 14 Tage in chondrogenem Zellmedium kultiviert. Im Weiteren wurden die zellbesetzten Matrices in einen Meniskusring derselben Tierart eingepasst und die resultierenden Konstrukte in transparente Titanrückenhautkammern eingebracht, welche vorgängig bei immundefizienten Balb/c nu/nu Nacktmäusen angenäht worden waren. Neben einer 14 Tage dauernden, intravitalmikroskopischen Untersuchung wurden die einzelnen Konstrukte einem histologischem Angiogenese-, Endostatin- und Integrationsnachweis unterzogen sowie das Differenzierungsverhalten und die Zellviabilität überprüft. Dabei waren in sämtlichen Konstrukten Gefäßneubildungen detektierbar, jedoch wiesen vierzehntägig vorkultivierte und dadurch stärker differenzierte Konstrukte ein höheres angiogenetisches Potential auf. Mesenchymale Stammzellen führten zudem zu früherer Initiierung. Durch die entsprechende Wahl der Zellart und ihres Differenzierungsgrades kann Einfluss auf die Angiogenese und damit mutmaßlich auf eine erfolgreiche Reparatur genommen werden. Diese Daten haben wichtige Implikationen für weitere Studien.

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Meniscal tears (MT) are common and have poor self-healing potential. Standard treatments such as a partial meniscectomy predisposes the knee for early osteoarthritis. Tissue engineering (TE) is therefore a promising new approach to repair MT in the avascular zone. The interaction between TE products, angiogenesis and healing is unkown. By using the so called dorsal skinfold chamber (DSC) this ...

Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)

Meniscal tears (MT) are common and have poor self-healing potential. Standard treatments such as a partial meniscectomy predisposes the knee for early osteoarthritis. Tissue engineering (TE) is therefore a promising new approach to repair MT in the avascular zone. The interaction between TE products, angiogenesis and healing is unkown. By using the so called dorsal skinfold chamber (DSC) this relationship was examined systematically. Hyaluronan-collagen composite matrices were loaded with either mesenchymal stem cells or meniscal cells that were harvested from New Zealand white rabbits. The cell loaded matrices (CLM) were precultured either one day or 14 days in vitro using chondrogenic medium. Afterwards the CLM were fitted in autologous meniscal rings and finally implanted into the DSC of immunodeficient BALB/c nu/nu mice. Intravital microscopy was performed for a total of 14 days. Afterwards we examined cell viabilitiy as well as histological proof of angiogenesis, endostatin expression, differentiation and cell integration. All constructs showed angiogenesis, however more pronounced angiogenesis was detected in constructs that were precultured for 14 days and were therefore more differentiated. Furthermore mesenchymal stem cells induced angiogenesis earlier. This study demonstrated that the cell type and grade of differentiation has an impact on angiogenesis and potentially on successful MT repair.

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