Zellproliferation und Apoptose im humanen osteoarthrotischen Gelenkknorpel

• Applicant: Privatdozent Dr. David Pfander
• Subject Area: Orthopaedics, Traumatology, Reconstructive Surgery
• Term: from 1999 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5173448

Im Verlauf der Osteoarthrose (OA) kommt es innerhalb des Gelenkknorpels zu Veränderungen der Zellzahl und Zellmorphologie. Zellteilung und der programmierte Zelltod, die sogenannte Apoptose, sind nach heutigem Wissen die wichtigsten physiologischen Mechanismen zur Regulation der Zellzahl in Geweben. Störungen des Gleichgewichtes von Zellteilung und Apoptose, führen zu Veränderungen der gewebespezifischen Funktionen und Eigenschaften und sind grundlegend an der Pathogenese von neoplastischen aber auch degenerativen Erkrankungen beteiligt. Da man bei der Osteoarthrose histomorphologisch sowohl Regionen verringerter, als auch erhöhter Zelldichte, sowie das Auftreten von Chondrocytennestern beobachtet, scheint hier dieses labile Gleichgewicht gestört. Es existieren unzureichende Kenntnisse über die zellulären Vorgänge, die zu Veränderungen der Zellzahl sowohl im gesunden, als auch arthrotischen Gelekknorpel führen. Darüber hinaus sind die verschiedenen potentiellen Einflußfaktoren, wie z.B. mechanische Druckbelastungen oder Mediatoren (Zytokine, Wachstumsfaktoren) bisher nicht erforscht. Geplant ist die systematische Charakterisierung proliferativer und apoptotischer Vorgänge im gesunden und osteoarthrotischen humanen Gelenkknorpel. Ausgehend von klinischen, radiologischen und laborchemischen Parametern, werden nur Knorpelproben aus primären Gonarthrosen zur Untersuchung kommen, um angesichts der Heterogenität des Krankheitsbildes Arthrose, die Stichprobe möglichst homogen zu gestalten. Es soll, basierend auf dem jeweiligen arthrotischen Schädigungsniveau der gewonnenen Knorpelproben, sowie an Knorpelgewebekulturen, mittels immunhistochemischer Techniken, Tunel-Methode, In Situ-Hybridisierung und BrdU-Methode, der Nachweis möglicher proliferativer und apoptotischer Vorgänge geführt werden. Es ist geplant in weiterführenden Experimenten an Knorpelgewebekulturen, sowohl den Einfluß von mechanischen Belastungen, als auch die Wirkung bestimmter Wachstumsfaktoren und Zytokine, auf Apoptose und Zellteilung zu erforschen. Langfristig ist geplant, aus den Ergebnissen dieser Forschungsarbeit Strategien zur Optimierung von medikamentösen, physikalischen aber auch operativen Therapieprinzipien zu entwickeln.

• DFG Programme: Research Grants
• Participating Person: Professor Dr. Bernd Swoboda