Aus synovialem Fettgewebe gewonnene mesenchymale Stammzellen (sASC) können zu Katecholamin-synthetisierenden Sympathikusneuronen-ähnlichen induzierten Tyrosinhydroxylase-positiven Zellen (iTH+) differenziert werden, welche durch autologe Transplantation zur Behandlung von experimenteller Arthritis dienen können. Dabei ist jedoch für das Zytokin Tumornekrosefaktor (TNF) eine toxische Wirkung auf katecholaminerge Zellen vorbeschrieben (z.B. bei M. Parkinson) welche die antiinflammatorische Wirkung dieser katecholaminergen Zellen in entzündetem Gewebe hemmen könnte. Wir stellten die Hypothese auf, dass TNF inhibitorische Effekte auf menschliche iTH+ Zellen ausübt. Erstmals wurden iTH+ Neuronen-artige sympathische Zellen aus sASC aus Synovialgewebe von Patienten mit rheumatoider Arthritis (RA) und Osteoarthritis (OA) differenziert. Im Vergleich zu unbehandelten Kontrollen von iTH+ Zellen zeigten mit TNF behandelte iTH+ Zellen von RA und OA Patienten in Zellkultur eine schwächere Immunfluoreszenz-Färbung katecholaminerger Oberflächenmarker und auch die Konzentration des von den RA/OA iTH+ Zellen sezernieren Noradrenalins war nach TNF-Behandlung signifikant geringer. Beide genannten Effekte wurden durch den TNF-Inhibitor Etanercept aufgehoben. Auch die Exposition von iTH+ Zellen gegenüber Synovialflüssigkeit von Patienten mit rheumatoider Arthritis zeigte ähnliche inhibitorische Effekt. Tyrosinhydroxylase-positive Zellen erscheinen auch spontan in der Synovia von RA- und OA-Patienten und sind in der Zellkultur gemischter Synovialzellen (u.a. Fibroblasten, Makrophagen, dendritische Zellen) ca. zu 10-20 % vorhanden. Bei diesen gemischten Synoviozyten wurden signifikante inhibitorische TNF-vermittelte Effekte auf die Katecholaminfreisetzung nur bei OA-Zellen beobachtet. Die vorliegende Studie zeigt, dass TNF iTH+ Synovialzellen hemmt, woraus eine geringere Noradrelin-Sekretion resultiert. Dies stellt einen möglichen Erklärungsansatz für das eingeschränkte antiinflammtorische Potenzial neu beschriebener im Synovium erscheinender Tyrosinhydroxylase-positiver Zellen dar.

Synovial adipose stem cells (sASC) can be differentiated into catecholamine-expressing sympathetic neuron-like cells to treat experimental arthritis. However, the pro-inflammatory tumor necrosis factor (TNF) is known to be toxic to catecholaminergic cells (see Parkinson's disease), and this may prevent anti-inflammatory effects in inflamed tissue. We hypothesized that TNF exhibits inhibitory effects on human differentiated sympathetic tyrosine hydroxylase-positive (TH+) neuron-like cells. For the first time, iTH+ neuron-like sympathetic cells were generated from sACSs of rheumatoid arthritis (RA) and osteoarthritis (OA) synovial tissue. Compared to untreated controls in both OA and RA, TNF treated iTH+ cells demonstrated a weaker staining of catecholaminergic markers in cell cultures of RA/OA patients, and the amount of produced noradrenaline was markedly lower. These effects were reversed by etanercept. Exposure of iTH+ cells to synovial fluid of RA patients showed similar inhibitory effects. In mixed synovial cells, significant effects of TNF on catecholamine release were observed only in OA. This study shows that TNF inhibits iTH+ synovial cells leading to the decrease of secreted noradrenaline. This might be a reason why discovered newly appearing TH+ cells in the synovium are not able to develop their possible full anti-inflammatory role in arthritis.