Interaction between cartilage / subchondral interfaces and MSC in vitro and in vivo

• Antragstellerin: Professorin Dr. Susanne Grässel
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 225779175

Die ex vivo Produktion von artifiziellem funktionellen Knorpel mit artikulären Charakteristika ist immer noch nicht optimal und die in vivo Regeneration von chondralen Läsionen bleibt weiterhin eine Herausforderung. Um die bestehenden Probleme effektiv anzugehen sind ein besseres Verständnis der Signale aus der Mikroumgebung, sowie des modulierenden Einflusses der Nachbarzellen und Gewebegrenzen auf die chondrogene Differenzierung von Knorpelvorläuferzellen von grundlegender Bedeutung. In dieser Studie analysieren wir den Ein-fluss von Knorpel- und subchondralen Knochenoberflächen auf die chondrogene Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen (MSC) und auf die Eigenschaften eines Regeneratgewebes. Wir haben beobachet, dass der Kontakt zu osteoarthrotischen artikulären Knorpel- und subchondralen Knochenoberflächen die Genexpression und Biosynthese strukturgebender Moleküle in differenzierten Chondrozyten und undifferenzierten MSC unterdrückt.Die Adaption unserer humanen in vitro Kokultursysteme an das ovine System wird es ermöglichen, die Response pathologischen OA - Gewebes mit der Antwort von gesundem Gewebe zu vergleichen. Anschließend werden wir zellbasierte Konstrukte in fokale chondrale Defekte in einem Großtiermodell (Schaf) implantieren. Dazu werden wir chondrogen vordifferenzierte autologe MSC und eine Mischkultur von MSC mit autologen Chondrozyten, beide in Fibringele als Trägermaterial eingebettet, verwenden. Diese Anordnung erlaubt es uns, den Einfluss der Signale von differenzierten Zellen aus der Mikroumgebung, sowie die Interaktion zwischen der chondralen Gewebegrenze und den implantierten Zellen in vivo zu untersuchen.In diesem Folgeantrag werden zwei Hauptziele verfolgt:1. Wir wollen den/die verantwortlichen reprimierenden Faktor(en) aus späten OA - Knorpelstadien für die Modulation der Gen- und Proteinexpression identifizieren.2. Wir wollen die Interaktion zwischen gesundem (oder frühen OA - Stadium) Knorpelgewebe und MSC in vivo analysieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Personen: Professor Dr. Peter Angele; Professor Dr. Rainer Deutzmann; Dr. Jens Schaumburger