Odontoblasten in Kultur - Charakterisierung von Zellen aus der Pulpa-Dentin-Grenzfläche

• Antragsteller: Professor Dr. Helmut Schweikl
• Fachliche Zuordnung: Zahnheilkunde; Mund-, Kiefer- und Gesichtschirurgie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 438263296

Odontoblasten exprimieren als Epithel an der Grenzschicht von Pulpa und Dentin physiologische Eigenschaften in einer Komplexität, die für keinen anderen Zelltyp beschrieben ist. Sie bilden mit dem Dentin unserer Zähne Hartgewebe, sind Teil des zellulären Immunsystems und als mechanosensitive Zellen an der Schmerzrezeption beteiligt. Als Zielzellen restaurativer dentaler Werkstoffe sind sie für die kompetente Analyse ihrer Biokompatibilität essentiell. Allerdings gelten primäre Odontoblasten nach aktueller Lehrmeinung als nicht kultivierbar. Wir haben in Vorarbeiten primäre Zellen aus der Pulpa-Dentin-Grenzschicht mehrerer dritter Molaren junger Patienten isoliert, expandiert und morphologisch charakterisiert. Es ist das Ziel des beantragten Vorhabens, die Identität dieser Zellen als primäre Odontoblasten in Kultur nachzuweisen. Die große Schwierigkeit bei diesem Vorhaben besteht darin, dass zwar physiologische Funktionen von Odontoblasten beschrieben wurden, dass jedoch keine eindeutig spezifischen Marker für diesen Zelltyp bekannt sind. Daher sollen die vorliegenden Primärkulturen anhand der Expression eines Musters von Eigenschaften vergleichend mit Zellen anderen Ursprungs (Pulpazellen, Zellen des parodontalen Ligaments und der dentalen Papille, Knochenzellen, Hautfibroblasten, HeLa und humane Lungenepithelzellen) charakterisiert werden. Neben der von uns bereits beschriebenen typischen Zellmorphologie sollen die als derzeit kennzeichnend erachteten Funktionen wie die Expression von Proteinen und Genen wie DSPP, DMP1, NCAM, Nestin, Pannexin 2 Runx2, Osteocalcin oder ColA1 untersucht werden. Die Immunphänotypisierung nach geltenden Richtlinien zum Nachweis mesenchymaler Stammzellen erfolgt mit Durchflusszytometrie, und die Fähigkeit der Zellen zu mineralisieren, wird untersucht. Die Expression dieser Parameter wird insgesamt die Einschätzung der Identität der aus der Pulpa-Dentin-Grenzschicht isolierten Zellen ermöglichen. Mit der denkbaren erstmaligen Kultivierung primärer humaner Odontoblasten könnten zellbiologische Vorgänge hinter den Odontoblasten zugeschriebenen Funktionen studiert werden. Die Resultate daraus sollten einen wesentlichen Beitrag zur Entwicklung gezielter Strategien der Therapie kariöser Läsionen, der klinisch äußerst bedeutsamen Option ihrer pharmakologischen Unterstützung und der lokalen Geweberegeneration leisten können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen