Immunologische Charakterisierung der initialen Phase des Frakturhämatoms beim Menschen
Final Report Abstract
Wir konnten in diesem DFG-Projekt wie geplant eine sehr umfangreiche Charakterisierung des initialen humanen Frakturhämatoms vornehmen. Im Teil A konnten wir nach Bestrahlung eine Induktion von inflammatorischen Zytokinen nachweisen. In weiteren (tierexperimentellen) Arbeiten sollte daher nun geklärt werden, ob diese Zytokine tatsächlich kausal für die Hemmung von heterotopen Ossifikationen verantwortlich sind. Dieser Ansatz würde Möglichkeiten für eine zukünftige, eventuell spezifischere Therapie eröffnen. So könnte eine z.B. eine gesteuerte, zeitgerechte Zytokinexpression eine Therapiemöglichkeit bei verzögerter Frakturheilung sowie Pseudarthrosen darstellen. Eine weitere Möglichkeit zur Verhinderung von heterotopen Ossifikationen ist die postoperative Einnahme von NSAR. Um zu klären, ob die Bestrahlung und die NSAR-Einnahme gleichartig wirken, könnten TEP-Hämatome von Patienten untersucht werden, welche eine dauerhafte NSAR Therapie haben. Durch die Expression von Hypoxie-regulierten Genen haben wir gute Hinweise dafür, dass im Frakturspalt ein Sauerstoffmangel herrscht. Um einen endgültigen Beweis für dieses in der Literatur viel diskutierte Thema zu erhalten, planen wir schon jetzt immunhistochemische Untersuchungen von HIF-1α. Hierzu sollen die intraoperativ entnommenen Frakturhämatome unmittelbar kryokonserviert werden, denn HIF-1α wird nach Reoxygenierung sofort abgebaut. Viele der nachgewiesenen Faktoren wie IL-8 oder SPP1 sind Hypoxie-reguliert. Daher könnte auch die Induktion von chemischer Hypoxie in der Therapie von Frakturheilungsstörungen in Zukunft von Bedeutung sein. Frakturhämatomüberstände könnten auch in zukünftigen Experimenten auf ihr chemotaktisches Potential untersucht werden, das bezüglich der für die Frakturheilung wichtigen Zellen (insbesondere Hämatopoetische und Mesenchymale Stammzellen) besteht.
Publications
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„Characterization of the initial fracture hematoma and modulation of angiogenic potential of MSC”, BCRT (Berlin Center for Regenerative Therapies) Seminar, 25. September 2007, Berlin
Paula Kolar, Timo Gaber, Manuela Jakstadt and Frank Buttgereit
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“Analysis Of Human Immune Cells In An In Vitro Fracture Gap Model” EULAR. Ann Rheum Dis 2008;67(Suppl II):244, 11.-14. Juni 2008, Paris, Frankreich
Patrick Maschmeyer, Paula Kolar, Katharina Schmidt-Bleek, Timo Gaber, Martin Hahne, Manuela Jakstadt, Carsten Perka, Gerd-R. Burmester, Frank Buttgereit
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“How do human immune cells behave in an in vitro fracture gap model?”, 36. Kongress der DGRh und 22. Jahrestagung der ARO, 24.-27. September 2008, Berlin
Patrick Maschmeyer, Paula Kolar, Katharina Schmidt-Bleek, Timo Gaber, Martin Hahne, Manuela Jakstadt, Dörte Krocker, Georg Matziolis, Carsten Perka, Gerd-R. Burmester, Frank Buttgereit
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“Immunologic Characterization Of Early Fracture Hematomas” EULAR. Ann Rheum Dis 2008;67(Suppl II):243, 11.-14. Juni 2008, Paris, Frankreich
Paula Kolar, Patrick Maschmeyer, Timo Gaber, Manuela Jakstadt, Georg N. Duda, Schmidmaier G, Carsten Perka, Gerd-R. Burmester, Frank Buttgereit
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“Immunological Features Of The Early Human Fracture Hematoma”, 36. Kongress der DGRh und 22. Jahrestagung der ARO, 24.-27. September 2008, Berlin
Paula Kolar, Patrick Maschmeyer, Timo Gaber, Katharina Schmidt-Bleek, Manuela Jakstadt, Dörte Krocker, Georg Matziolis, Georg N. Duda, Gerd-R. Burmester, Gerhard Schmidmaier, Carsten Perka, Frank Buttgereit
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„Immunologic characterization of the initial phase of fracture hematoma in humans”, Clinical Immunology Seminar, 23. Juni 2008, DRFZ (Deutsches Rheuma- Forschungszentrum), Berlin
Paula Kolar, Timo Gaber, Frank Buttgereit
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„Immunologic characterization of the initial phase of fracture hematoma in humans”, Klinikkonferenz des Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, 09. Januar 2008, Charité Campus Mitte, Berlin
Paula Kolar, Timo Gaber, Frank Buttgerei
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„Immunologische Charakterisierung der initialen Pahse des Frakturhämatoms im Menschen”, Jahrestreffen der Deutschen Akademie der osteologischen & rheumatologischen Wissenschaften (DAdorW), 15. – 17. Februar 2008, Graz, Österreich
Paula Kolar, Carsten Perka, Georg Duda, Frank Buttgereit
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Cellular composition of the initial fracture hematoma compared to a muscle hematoma: a study in sheep. J Orthop Res 2009. 27: 1147-1151
Schmidt-Bleek, K., Schell, H., Kolar, P., Pfaff, M., Perka, C., Buttgereit, F., Duda, G. and Lienau, J.
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Effects of celecoxib on the expression of osteoprotegerin, energy metabolism and cell viability in cultured human osteoblastic cells. Clin Exp Rheumatol 2009. 27: 99-107
Kolar, P., Lach, S., Gaber, T., Maschmeyer, P., Dziurla, R., Tripmacher, R., Krocker, D., Matziolis, G., Perka, C., Burmester, G. R. and Buttgereit, F.
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“Human immune cell functions under bioenergetical conditions as found in early bone healing”, EULAR, 10.-13. Juni 2009, Kopenhagen, Dänemark
Patrick Maschmeyer, Paula Kolar, Timo Gaber, Tabea Schütze, Martin Hahne, Markus Wagegg, Katharina Schmidt-Bleek, Gerd-R. Burmester, Georg N. Duda, Carsten Perka, Frank Buttgereit
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“Immunological parameters of the early human fracture hematoma”, EULAR, 10.-13. Juni 2009, Kopenhagen, Dänemark
Paula Kolar, Patrick Maschmeyer, Timo Gaber, Katharina Schmidt-Bleek, Ufuk Sentürk, Dörte Matziolis, Georg Matziolis, Grit Kasper, Frank Unterhauser, Gerd-R. Burmester, Georg N. Duda, Gerhard Schmidmaier, Carsten Perka, Frank Buttgereit
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Effects of hypoxia and/or lack of glucose on cellular energy metabolism and cytokine production in stimulated human CD4(+) T lymphocytes. Immunol Lett. 2010 Jun 15;131(1):97-105
Dziurla, R., Gaber, T., Fangradt, M., Hahne, M., Tripmacher, R., Kolar, P., Spies, C. M., Burmester, G. R. and Buttgereit, F.
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The Early Fracture Hematoma and Its Potential Role in Fracture Healing. Tissue Eng Part B Rev. 2010 Aug;16(4):427-34
Kolar, P., Schmidt-Bleek, K., Schell, H., Gaber, T., Toben, D., Schmidmaier, G., Perka, C., Buttgereit, F. and Duda, G. N.
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“Immune cell function and fracture healing in humans”, EULAR, 16.-19. Juni 2010, Rom, Italien
Paula Kolar, Timo Gaber, Ferenz L. Lohanatha, Martin Hahne, Steffi Lütkecosmann, Cam L. Tran, Katharina Schmidt-Bleek, Ufuk Sentürk, Dörte Matziolis, Georg Matziolis, Grit Kasper, Frank Unterhauser, Gerd-R. Burmester, Gerhard Schmidmaier, Carsten Perka, Georg N. Duda, Frank Buttgereit
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“Immune cell populations in fracture healing in humans”, DGRh, 15.-18. September 2010, Hamburg
Paula Kolar, Timo Gaber, Patrick Maschmayer, Katharina Schmidt-Bleek, Ferenz L. Lohanatha, Martin Hahne, Ufuk Sentürk, Dörte Matziolis, Georg Matziolis, Frank Unterhauser, Gerd-R. Burmester, Gerhard Schmidmaier, Carsten Perka, Georg N. Duda, Frank Buttgereit
