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Synoviale Stammzellen als alternative Zellquelle für das Knorpel Tissue Engineering (2021)

Art

Hochschulschrift

Autor

Kovermann, Nikolas Johannes (WE 17)

Quelle

Berlin, 2021 — 86 Seiten

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/31704

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Abstract / Zusammenfassung

Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob humane synoviale Stammzellen eine Zellquelle für das Knorpel Tissue Engineering sein können. In dieser Arbeit wurde das chondrogene Differenzierungspotential synovialer Stammzellen in vitro als Zellpelletkultur näher untersucht.Dabei wurden insbesondere der Einfluss der beiden Wachstumsfaktoren TGF-β und BMP2 und des Glukokortikoids Dexamethason während der chondrogenen Differenzierung erforscht. Die Untersuchung fand auf molekularer, histologischer und biochemischer Ebene statt. Dabei wurden mit Hilfe der qPCR auf molekularer Ebene Gene untersucht, die für die Analyse der chondrogenen Differenzierung erforderlich sind. Mit der histologischen Analyse wurde die Proteinexpression auf makroskopischer Ebene bewertet. Die biochemische Analyse diente der Bestimmung der Konzentration des Glykosaminoglykans und der DNA in den Zellpellets. Die Arbeit konnte aufzeigen, dass die chondrogene Differenzierung in Abwesenheit von Dexamethason zu einem stabileren chondrogenen Phänotyp führte, wenn SDSCs als Zellquelle verwendet wurden. Daneben konnte festgestellt werden, dass die Kombination von BMP2 mit einer niedrigen Konzentration von TGF-β das beste chondrogene Differenzierungspotential für synoviale Stammzellen darstellt. Basierend auf den Ergebnissen kann daher die Anwendung einer niedrigen TGF-β-Konzentration in Kombination mit BMP-2 vorgeschlagen werden, um eine chondrogene Differenzierung ohne die Verwendung von Dexamethason zu induzieren. Durch bisherige Forschungsarbeiten konnte gezeigt werden, dass die mechanische Belastung die Produktion und Aktivierung von endogenem TGF-β1 erhöht (Gardner et al. 2017b; Li et al. 2010). Zukünftige klinische Strategien zur Regeneration von Knorpelgewebe könnte die Implantation von synovialen Stammzellen mit BMP-2 sein (Gautschi et al. 2007; Biase und Capanna 2005). Die Kombination mit der endogen gewonnenen TGF-β-Komponente, die durch mechanische Stimulation im Kniegelenk erzeugt wird, könnte ein vielversprechender Ansatz für das Knorpel Tissue Engineering darstellen. Dies könnte den Weg für die Untersuchung verschiedener Methoden zur Differenzierung von Synovialzellen ebnen, einer relevanten Zellquelle, die im Bereich der regenerativen Medizin für Patienten mit schweren Knorpelproblemen eingesetzt werden könnte.