 |
 |
|
 |
|
Dr. Susanne Proksch (Freiburg)
Humane mesenchymale Stammzellen werden durch ihre biomechanische und zelluläre Umgebung beeinflusst |
|||
| S. Proksch, T. Steinberg, S. Sauerbier, U. Schwarz, E. Hellwig, P. Tomakidi Motivation: Humane mesenchymale Stammzellen (hMSC) sind für regenerative Therapieansätze in der Zahnheilkunde interessant. Im Rahmen einer denkbaren Applikation von hMSC in parodontale Defekte kommen diese mit einer biomechanisch definierten Extrazellulärumgebung sowie ortständigen Zelltypen in Berührung. Bislang ist noch weitgehend unklar, wie diese Parameter das Zellverhalten von hMSC beeinflussen. Material & Methoden: Um den Einfluss einer definierten extrazellulären Umgebung auf primäre hMSC aus dem Knochenmark zu evaluieren, wurden diese charakterisiert (FACS, CFU-Assay, Differenzierungsinduktion) und auf mit Fibronektin biofunktionalisierten Mikropillar-Modelloberflächen aus Polydimethylsiloxan etabliert. Die Adhäsion der Zellen auf den Mikropillaren wurde mittels Immunfluoreszenzfärbungen, ihre Morphologie mittels Rasterelektronenmikroskopie und ihre Genexpression in qRT-PCR Arrays untersucht. Um die Interaktion von hMSC (Promocell®) mit parodontalen Zelltypen zu beurteilen, wurden die hMSC im Transwell-Verfahren mit primären humanen Osteoblasten, Parodonalligamentzellen oder Gingivafibroblasten co-kultiviert. Auf diese Weise konnten die Proliferation (BrdU-Assay) und die Genexpression (qRT-PCR) selektiv untersucht werden. Ergebnisse: Das Muster der Mikropillar-Modelloberflächen beeinflusste das Verhalten der hMSC maßgeblich: bei kleinen Pillarabständen adhärierten die Zellen bereits frühzeitig in flächiger Gestalt und bildeten mit längerer Kulturdauer weniger zytoplasmatische Ausläufer, während stammzelltypische Gene oszillierend exprimiert wurden. Die Co-Kultur mit parodontalen Zellen hemmte die Proliferation von hMSC, während die Expression von osteoblasten-typischen Genen in hMSC vor allem durch Osteoblasten gemindert wurde. In der Co-Kultur mit Parodontalligamentzellen nahm die Transkription von Stammzell-typischen Genen tendenziell am wenigsten ab. Schlussfolgerung: Das Zellverhalten von hMSC wird nachhaltig durch deren biomechanische und zelluläre Umgebung beeinflusst. Die gewonnenen Einsichten können dazu dienen, bei der therapeutischen Anwendung von hMSC vorhersagbare Ergebnisse zu erzielen. |
|||
| Copyright © 2011 Quintessenz Verlags-GmbH, Berlin |