Tissue Engineering zur Reparatur avaskulärer Meniskusläsionen mit mesenchymalen Stammzellen und einer Gelatine-Hyaluronsäure-Kompositmatrix mit dem Wachstumsfaktor BMP-7

摘要

Meniskusläsionen im avaskulären Bereich stellen in der Traumatologie nach wie vor ein schwer behandelbares Problem dar. Die derzeit durchgeführte Therapie durch arthroskopisches Entfernen des geschädigten Meniskusanteils führt durch den Materialverlust und die daraus folgenden biomechanischen Veränderungen zu einer präarthrotischen Deformität.udMit der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass mittels des Wachstumsfaktors BMP-7 sowohl in vitro die Chondrogenese, als auch die Reparatur eines Meniskusstanzdefekts im avaskulären Bereich verbessert werden kann.udIn vitro konnte gezeigt werden, dass BMP-7 in steigender Konzentration die Chondrogenese verbessert und sich positiv auf das Überleben der Zellen in der Aggregatkultur auswirkt, was auf einen zellprotektiven Effekt des Wachstumsfaktors hindeutet.udIn vivo zeigte sich an einem Kaninchenmodell durch die Implantation einer zellfreien Gelatine-Hyaluronsäure-Kompositmatrix in Kombination mit der Gabe von 1 µg BMP-7 keine verbesserte Defektheilung im Vergleich zur Kontrollgruppe. Eine weitere Versuchsgruppe, deren Matrix mit mesenchymalen Stammzellen und 1 µg BMP-7 besetzt war, erzielte eine verbesserte Defektheilung, welche jedoch nicht signifikant war.udDie besten Ergebnisse konnten mit einem für 14 Tage in chondrogenem Differenzierungsmedium mit BMP-7 vorkultivierten Zell-Matrixkonstrukt erzielt werden. Durch die Implantation dieser Matrices wurde der Stanzdefekt signifikant besser gefüllt als in der Kontrollgruppe.udDie gute Defektreparatur in der letztgenannten Gruppe zeigt, dass es mittels Tissue Engineering möglich ist, einen Meniskusschaden auch im avaskulären Bereich ohne zusätzlichen therapeutisch bedingten Verlust an Meniskusgewebe zu behandeln. Problematisch erscheint jedoch die Hypertrophieneigung und die Möglichkeit der Differenzierung der mesenchymalen Stammzellen in eine osteogene Linie durch die Zugabe von BMP-7.udBei weiterer Evaluierung und Verbesserung des Therapieverfahrens wäre ein zukünftiger Einsatz für die Behandlung derartiger Schäden beim Menschen durchaus vielversprechend.