Res-Vorträge Research I - AGA-Kongresse

Res 12
Unterschiede im Genregulierungsmuster sowie der Zellamplifikation artikulärer Chondrozyten
verschiedener topographischer Lokalisationen des Kniegelenkes während der
Monolayerexpansion
A.M.S. Buchberger 1 , M.J. Stoddart 2 , S. Grad 2 , A.B. Imhoff 1 , M. Alini 2 , G.M. Salzmann 3
1 Klinikum rechts der Isar der TU München, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Sportorthopädie,
München, Germany, 2 AO Research Institute Davos, Biomaterials and Tissue Engineering, Davos,
Switzerland, 3 Universitätsklinikum Freiburg, Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany
Zur autologen Chondrozyten Transplantation (ACT) werden Gelenkknorpelbiopsien für die ex vivo
Zellzahlexpansion, ungeachtet der geplanten Reimplantationsstelle, in der Regel von unbelasteten
femoralen Regionen entnommen. Matrixzusammensetzung sowie zelluläres Verhalten unterscheiden
sich jedoch zwischen den diversen belasteten / unbelasteten Stellen des Kniegelenkes. Ziel dieser
Studie war, das spezifische Verhalten von Chondrozyten verschiedener topographischer
Lokalisationen des Kniegelenkes während der Monolayerexpansion zu charakterisieren. Verglichen
wurde die Zellamplifikation sowie knorpelspezifische Genexpressionslevel.
Der Gelenkknorpel boviner Kniegelenke wurde ganzschichtig an 8 verschiedenen Lokalisationen
biopsiert; belasteten Stellen: med./lat. Femurkondyle (MF/LF), med./lat. Tibiaplateau (MT/LT), Patella
(P), Trochlea (T); unbelasteten Stellen: femorale Notch (B), proximo-mediale Femurkondyle (X); Die
isolierten Chondrocyten wurden in Monolayerkultur mit synchroner, zellzahlidentischer Subkultivierung
zur Vergleichbarkeit der Populationsverdopplung (PD), bis zur Passage (P) 7 expandiert. Mittels
rtPCR wurden die Genexpressionslevel für Collagen I,-II,-X, COMP, Aggrecan, Sox9, PRG-4, MMP 1,-
3,-13 und PTHrp für den nativen Knorpel, P0 (direkt nach Zellisolierung), P1-3, P5 und P7 bestimmt.
Die Ergebnisse wurden zu P0 normalisiert.
Die PD-Rate der 8 Subpopulationen wies einen signifikanten Unterschied (p< 0,04) auf, besonders
während der initialen Passage, bei der sich große Abweichungen der Zellteilungsaktivität zeigten.
Diese lag für B,X,MT und LT deutlich höher als für die Femurkondylen. Am teilungsschwächsten
waren die Zellen von P und T. Ab der ersten Passage konnten auch signifikante Unterschiede in der
Genexpression für Col I (Fig. 1;p< 0,03), Col X (p< 0,02), COMP (p< 0,005) und alle MMPs (p< 0,05)
über den gesamten Kultivierungszeitraum hinweg beobachtet werden. Für Col II, Aggr, PRG-4 und
PTHrp fanden sich diese Differenzen nur für P 1/2. Für Sox9 zeigte sich kein signifikanter Unterschied.