Die Implantation von
angereicherten autologen humanen mesenchymalen Stammzellen (MSCs) mit
oder ohne Trägermatrix könnte in Zukunft eine Alternative zur
klassischen autologen Spongiosaplastik mit Beckenkammaterial darstellen.
Eine Voraussetzung
der Isolation von MSCs und der ex vivo Vermehrung ist die Kenntnis der
Zelleigenschaften der mesenchymalen Reihe. Die Entwicklungslinie geht
wahrscheinlich von CD 34+ Zellen aus und verläuft über pluripotenten
Stammzellen zu reifen Osteoblasten.
Entwicklungslinie
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Zelloberflächenmarker
bzw.
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charakteristische
Proteinexpression
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Faktoren
die den Phenotyp
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der
Vorläuferzellen ausprägen
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Pluripotente
Stammzelle |
-1+
, Stro-1+ |
BMPs
TGFbs |
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multipotente
mesenchymale Stammzelle |
SM-10
(Bruder et al., 1998) |
LIF-
FGFs PDGF |
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Osteoprogenitorzelle |
SB2,3,4
(Haynesworth et al., 1992) |
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PTH/PTHrp
1,25(OH)2D3 Glucocorticoid Prostaglandin E2 Cytokine IGF-I |
Präosteoblast |
E11
(Wetterwald et al., 1996) RCC455 (Galectin 3, (Aubin et al.,
1996)) alk. Phos., Kollagen I und III, Osteopontin |
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Osteoblast |
E11,
SB2, alk. Phos., Kollagen I und V, BSP, Osteopontin, Osteocalcin
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*
Primer on the Metabolic Bone Deseases and Disorders of Mineral
Metabolism; Lippincott Williams and Wilkins 1999) |
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Die Isolation,
Vermehrung und Differenzierung von MSCs
erfordert eine spezielle
Technik der Zellkultur:
Mononukleäre
Zellen werden aus Knochenmark aspiriert oder aus spongiösem Knochen
mittels Kollagenasen abgelöst.
Die Vermehrung erfolgt
in Differenzierungsmedien (L-Ascorbinsäure, b-Glycerophosphat und
Glucocorticoiden) und determiniert MSCs in Richtung reifer Osteoblasten.
Antikörper dienen
zur Erkennung charakteristischer Oberflächeneigenschaften der mesenchymalen
Zellreihe (s.Tabelle) und erlauben die Identifikation des Phenotyps
der kultivierten Zellen.
Tierversuche zur Heilung
kritischer Knochendefekte mittels MCSs auf Hydroxyapatit/TCF Matrix sind
publiziert worden.