Doppelkultur von Endothelzellen mit Fibrochondrozyten im Vergleich zur Einzelkultur. Veränderung der Proliferation und Expression von Zytokinen / Wachstumsfaktoren

Abstract

Doppelkultur von Endothelzellen mit Fibrochondrozyten im Vergleich zur Einzelkultur. Veränderung der Proliferation und Expression von Zytokinen / Wachstumsfaktoren

Da es bei einer traumatisch oder degenerativ bedingten Schädigung der Menisken trotz Intervention oft verfrüht zur Gelenkdegeneration kommt, ist es notwendig, nach neuen Wegen der Behandlung zu suchen. Dabei sind die Möglichkeiten, die das Gebiet des Tissue-engineering bietet, sehr vielversprechend. Diese Arbeit untersucht, ob das Heilungspotential im vaskularisierten Bereich des Meniskus auf die Nachbarschaft von Meniskus- zu Endothelzellen zurückzuführen ist. Als Marker wurden unterschiedliche Wachstumsfaktoren herangezogen.

Der gewählte Aufbau verhinderte den direkten Kontakt zwischen Endothelzellen (HUVECs) und humanen Meniskuszellen. Einzig durch das gemeinsame Kulturmedium war ein Informationsaustausch möglich. Die Reinheit der Meniskuszellkultur wurde durch die fehlende Expression des von Willebrand Faktors mit Hilfe der RT-PCR im gesamten Studienablauf zu drei Zeitpunkten nachgewiesen. Zu den selben drei Zeitpunkten stellten wir die Quantität der Wachstumsfaktorenexpression der Meniskuszellen in der Einzelkultur derjenigen in der Cokultur gegenüber. Folgende Faktoren wurden bewertet: ECGF, IGF-1 u. -2, TGF-*, BMP2 u. 4, bFGF (FGF-2) und EGF.

Zu allen drei Zeitpunkten konnte weder in der Einzelkultur noch in der Cokultur ein Unterschied im Expressionsverhalten der Faktoren ECGF, IGF-1 u. -2, TGF-*, BMP4 und bFGF nachgewiesen werden. Der Faktor BMP2 wurde derart uneinheitlich exprimiert, dass von einem Einfluss der Endothelzellen nicht ausgegangen werden kann. EGF konnte zu keinem Zeitpunkt nachgewiesen werden.

Die Anwesenheit der Endothelzellen führt nicht zu einer Steigerung der Wachstumsfaktorenproduktion in den Meniskuszellen und es kommt auf diesem Wege nicht zu einer Proliferationssteigerung im Sinne einer Heilungsinduktion . Auf zellulärer Ebene lässt sich daher vorerst nicht klären, weshalb es im gut vaskularisierten Teil des Meniskus zu einer besseren Heilung nach der Naht von Meniskusrissen kommt.

Co-culture in endothelial cells with fibrochondrocytes compared with single-culture. Changes in proliferation and expression of zytocines / growth-factors

Early ankle degeneration in the knee-joint is a typical impact after meniskus lesions, degenerative or traumatic, even though intervention has been done. It is necessary to find new ways of treatments. Within these the possibilities of tissue-engineering are a quite promising approach. This study analyses the thesis, whether the healing potential of the vascularised areas of meniscus tissue is based on the neighbourhood to the endothelial cells, demonstrated by the expression of certain growth factors.

The chosen method prevents the endothelial cells (HUVECs) from direct contact with human meniscus cells. The exchange of information was only possible via a common medium of cultures. The purity of the meniscus cell culture was proven by a not expressed von Willebrand factor using RT-PCR during the hole study (three times). We compared the quantity of expression of the growth factors within the single and the co-culture – also three times. The following factors were evaluated: ECGF, IGF-1 and -2, TGF-*, BMP2 and 4, bFGF (FGF-2) and EGF.

The results has been as following: There were no difference between the expression in single- or co-culture of the factors ECGF, IGF-1 and -2, TGF-*, BMP4, bFGF. The factor BMP2 was expressed not homogenous, so no influence from the endothelial cells could have been seen. EGF could not been proved at anytime.

The expression of growth factors in meniscus cells was not influenced by the presence of endothelial cells. There is no further proliferation ergo there is no healing induction. There is no reason found on a cellular level why the vascularised area of the meniscus heals faster.