| Lizenz: Creative Commons Namensnennung 4.0 International (3MB) |
- URN zum Zitieren dieses Dokuments:
- urn:nbn:de:bvb:355-epub-360967
- DOI zum Zitieren dieses Dokuments:
- 10.5283/epub.36096
| Dokumentenart: | Hochschulschrift der Universität Regensburg (Dissertation) |
|---|---|
| Open Access Art: | Primärpublikation |
| Datum: | 21 August 2017 |
| Begutachter (Erstgutachter): | PD Dr. Johannes Zellner |
| Tag der Prüfung: | 8 August 2017 |
| Institutionen: | Medizin > Lehrstuhl für Unfallchirurgie |
| Stichwörter / Keywords: | VEGF, Kollagen-I, Kollagen-II, avaskuläre Meniskusläsionen, Tissue Engineering, Gelatine-Hyaluronsäurematrix, Meniskusdefekt, DMMB |
| 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: | 36096 |
Zusammenfassung (Deutsch)
Avaskuläre Meniskusläsionen stellen aufgrund eines fehlenden endogenen Reparaturpotentials ein Problem dar, da die Standardtherapie der partiellen Meniskektomie in diesen Fällen langfristig zu einer Gonarthrose führt. Zur Ausheilung des Defektes könnte Tissue Engineering, bei dem ein in vitro hergestelltes Reparaturgewebe in den Defekt eingebracht wird, die Lösung des Problems darstellen. Ziel ...
Zusammenfassung (Deutsch)
Avaskuläre Meniskusläsionen stellen aufgrund eines fehlenden endogenen Reparaturpotentials ein Problem dar, da die Standardtherapie der partiellen Meniskektomie in diesen Fällen langfristig zu einer Gonarthrose führt.
Zur Ausheilung des Defektes könnte Tissue Engineering, bei dem ein in vitro hergestelltes Reparaturgewebe in den Defekt eingebracht wird, die Lösung des Problems darstellen.
Ziel der Arbeit war es, herauszufinden, welches angiogenetische Milieu von Meniskuszellen und von mesenchymalen Stammzellen in Bezug auf VEGF geschaffen wird und wie die jeweilige Differenzierung sowie die Kollagen-I und -II-Bildung ist. Alle Arbeiten wurden in vitro durchgeführt.
Zunächst war zu prüfen, ob weiterführende Forschungsarbeiten anstelle von humanen Zellen mit Kaninchenzellen durchgeführt werden können.
Untersuchte Zellen waren jeweils Meniskuszellen aus der vaskulären, der avaskulären, der gemischtvaskulären Zone und mesenchymale Stammzellen. Es wurden Aggregate dieser Zelllinien hergestellt und eine anschließende 21-tägige Differenzierung durchgeführt. Humane und Kaninchenzelllinien verhielten sich in Bezug auf Größenzunahme und Differenzierung vergleichbar, Kollagen II wurde in humanen Zellaggregaten nur in gemischtvaskulären Meniskuszellaggregaten und mesenchymalen Stammzellaggregaten gebildet, bei Kaninchenzellaggregaten in allen Zelllinien. Bezüglich der VEGF-Produktion zeigten gemischtvaskuläre Meniskuszellaggregate und mesenchymale Stammzellaggregate vom Menschen und vom Kaninchen ähnliche Ergebnisse, weitere Untersuchungen wurden als reines Tierexperiment durchgeführt.
Nach Beimpfen von Gelatine-Hyaluronsäure-Matrices mit Kaninchenzelllinien wurden diese Zell-Matrix-Konstrukte bezüglich einer 14-tägigen Vorkultur vor der 21-tägigen Differenzierungszeit unterschieden.
Eine Vorkultur hatte einen positiven Einfluss auf die Kollagen-Bildung und auf die Differenzierung, Kollagen-II wurde von mesenchymalen Stammzellen in einer Gelatine-Hyaluronsäure-Matrix nicht gebildet.
Die Gelatine-Hyaluronsäurematrix zeigte einen hemmenden Einfluss auf die VEGF-Produktion. Ein Abfall der VEGF-Produktion während der Differenzierungszeit war bei allen Zelllinien mit als auch ohne Vorkultur auszumachen.
Ohne Vorkultur wurde mehr VEGF produziert.
Schließlich wurden die mit unterschiedlichen Zelllinien beimpften und in Vorkultur unterschiedenen Gelatine-Hyaluronsäure-Matrices in vitro in avaskuläre/gemischtvaskuläre Meniskusdefekte eingebracht, bevor eine 21-tägige Differenzierung durchgeführt wurde.
Eine Vorkultur der Zell-Matrix-Konstrukte hatte einen positiven Einfluss auf die Integration in den Meniskusdefekt, die Differenzierung und die Kollagenbildung. Mesenchymale Stammzell-Matrix-Konstrukte zeigten im Meniskusdefekt wieder eine Kollagen-II-Bildung. Auch Leermatrices zeigten eine Integration in den Meniskusdefekt mit Kollagenbildung beider untersuchten Typen.
Bei der VEGF-Produktion zeigte sich, dass ein Meniskusring alleine als auch mit zellfreier Gelatine-Hyaluronsäurematrix auf stabilem Niveau VEGF produzierte.
Zell-Matrix-Konstrukte ohne Vorkultur produzierten im Meniskusdefekt mehr VEGF als mit einer Vorkultur. Ohne Vorkultur zeigten Meniskuszell-Matrix-Konstrukte im Meniskusdefekt eine abfallende VEGF-Produktion während der Differenzierung, mesenchymale Stammzell-Matrix-Konstrukte im Meniskusdefekt eine konstante VEGF-Produktion. Mit Vorkultur zeigten vaskuläre und avaskuläre Meniskuszell-Matrix-Konstrukte eine konstante VEGF-Produktion im Meniskusdefekt während der Differenzierungszeit, gemischtvaskuläre Meniskuszell-Matrix-Konstrukte und mesenchymale Stammzell-Matrix-Konstrukte eine leicht steigende Produktion.
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Avascular meniscus lesions without their repair potential are a problem, because the standard therapy of partial meniscectomy leads to gonarthrosis sooner or later. To heal the meniscus defect, tissue engineering with in vitro produced repair-tissue to put into the defect, could present a solution. The aim of the study was to find what kind of angiogenetic environment meniscus cells and ...
Übersetzung der Zusammenfassung (Englisch)
Avascular meniscus lesions without their repair potential are a problem, because the standard therapy of partial meniscectomy leads to gonarthrosis sooner or later.
To heal the meniscus defect, tissue engineering with in vitro produced repair-tissue to put into the defect, could present a solution.
The aim of the study was to find what kind of angiogenetic environment meniscus cells and mesenchymal stem cells will form by measuring the production of VEGF. Other parameters were the respective differentiation as well as the production of collagen-I and -II.
All studies were performed in vitro.
As a first step it had to be examined, if further research studies can be executed using rabbit cells instead of human cells.
Meniscus cells from the vascular, the avascular and the mixed vascular zone and mesenchymal stem cells were studied. Aggregates of these cell lines were produced and a differentiation lasting 21 days followed.
Human and rabbit cells were similar regarding the increase in size and differentiation. In human cell aggregates collagen-II was built in mixed vascular meniscus cell aggregates and mesenchymal stem cell aggregates only, whereas in rabbit cell aggregates all lines produced collagen-II. Regarding the VEGF-production human and rabbit mixed vascular meniscus cell aggregates and mesenchymal stem cell aggregates showed similar results. Further examinations were animal experiments.
After inoculating gelatin-hyaluronic-acid-matrices with rabbit cell-lines, two groups were formed, with one having a preculture before beginning a period of 21 days of differentiation. Preculture had a positive effect on the collagen production and the differentiation, collagen-II wasn`t built in gelatin-hyaluronic-acid-matrices by mesenchymal stem cells.
Gelatin-hyaluronic-acid-matrices inhibited the VEGF-production. VEGF-production decreased during the time of differentiation in all the cell lines, with and without preculture. Without preculture more VEGF was produced.
Finally gelatin-hyaluronic-acid-matrices, which were inoculated with different cell lines, were placed into avascular/mixed vascular meniscus defects, before beginning a 21 day period of differentiation.
Preculture had a positive effect on integration into the meniscus defect, on differentiation and on collagen production.
Mesenchymal stem cell matrix constructions produced collagen-II in the meniscus defect. Even empty matrices showed integration into the meniscus defect with collagen production of both examined types.
An empty meniscus ring and a meniscus ring filled with cell-free gelatin-hyaluronic-acid-matrix both produced VEGF on a stable level.
Cell-matrix-constructions without preculture produced more VEGF in the meniscus defect than with preculture.
Without preculture meniscuscell-matrix-constructions in meniscusdefects had a decreasing VEGF-production rate during differentiation; mesenchymal stem cell-matrix-constructions in meniscus defects had a constant level of VEGF-production.
With preculture vascular and avascular meniscus-cell-matrix-constructions had a constant VEGF-production in meniscusdefects over the time of differentiation; mixed vascular meniscus cell-matrix-constructions and mesenchymal stem cell-matrix-constructions had a slightly increasing production.
Metadaten zuletzt geändert: 25 Nov 2020 21:00
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