dc.contributor.author
Schulze-Tanzil, Gundula
dc.date.accessioned
2018-06-07T19:13:20Z
dc.date.available
2009-08-27T11:40:06.473Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/5872
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-10071
dc.description.abstract
Mit der Charakterisierung des Redifferenzierungsverhaltens dedifferenzierter
Chondrozyten in 3D Kultursystemen konnte gezeigt werden, dass bei menschlichen
Chondrozyten nach der 4. Passage in der Monolayerkultur eine irreversible
Dedifferenzierung eintritt. Diese Zellen sind damit für die Verwendung als
Basis für autologe Knorpelzelltransplantationen unbrauchbar, denn sie
synthetisieren keine belastbare Knorpelmatrix mehr. Der Verlust des
chondrogenen Potentials ging offensichtlich mit einer Hemmung der Interaktion
von Signalproteinen des MAPKinase Signalweges einher. Durch eine Inhibition
dieses essentiellen Signalweges kann in Chondrozyten direkt Apoptose induziert
werden. Die Analyse spezifischer Integrinfunktionen zeigte, dass
beta1-Integrine auf der Zelloberfläche von Chondrozyten mit weiteren
Rezeptorkomplexen, die z. T. katabolen Systemen zuzuordnen sind, kooperieren,
als Hinweis auf ihren multifunktionellen Charakter. Die Wirkungen pro-
inflammatorischer Zytokine wie IL-1beta und TNFalpha in Knorpelzellkulturen
beinhalteten eine Hemmung der Synthese knorpelspezifischer Matrixproteine, die
Induktion von katabolen und inflammatorischen Enzymen (MMPs und COX-2), und
die Einleitung einer Apoptose, erkennbar an typischen morphologischen
Kennzeichen und einer vermehrten Caspase-3 Aktivität. Hierbei wurde deutlich,
dass verschiedene Phytopharmaka die katabolen Zytokinwirkungen im Knorpel
partiell inhibieren konnten und damit als Ergänzung für die Arthrosetherapie
interessant sind. Als möglicher protektiver Wirkungsmechanismus wurde für
Curcumin eine NF-κB Hemmung auf verschiedenen Ebenen diskutiert. Im Folgenden
wurde die Idee einer lokalen Entzündungs-Hemmung durch anti-inflammatorische
Zytokine im Knorpel verfolgt. Die Untersuchungen der direkten Wirkungen von
rekombinanten IL-10 auf Knorpelzellen ergaben eine Hemmung TNFalpha
induzierter pro-apoptotischer Wirkungen über die Beeinflussung intrinsischer
Apoptosewege und eine Stimulation der Kollagen Typ II mRNA Expression durch
IL-10. Eine Entzündungshemmung über die Suppression der Expression pro-
inflammatorischer Zytokine durch IL-10 wie für andere Zelltypen beschrieben,
deutete sich nur für IL-1beta und TNFalpha an. Experimente mit dem IL-10
Überexpressionsvektor führten zu einem effektiven Überexpressionsmodell für
IL-10 in Knorpelzellen, in dem die in Experimenten mit rekombinanten IL-10
erzielten Ergebnisse weitgehend Bestätigung fanden und keine Minderung des
differenzierten chondrozytären Phänotyps erkennbar war.
de
dc.description.abstract
The characterization of the redifferentiation capacity of chondrocytes in
alginate or high-density culture which were dedifferentiated during expansion
in monolayer culture indicated that human articular chondrocytes undergo
irreversible dedifferentiation after the fourth monolayer passage.
Irreversible dedifferentiated chondrocytes produced a non-specific
extracellular matrix. Hence, these cells are not suitable for the use in
autologous chondrocyte transplantation approaches. The loss of their
chondrogenic potential was strongly associated with an inhibition of the
interaction of signalling proteins of the MAPKinase pathway. The inhibition of
this signalling cascade induced chondrocyte apoptosis. The analysis of
chondrocytes integrins revealed that β1-integrins which are important cell
surface signal transduction receptors on chondrocytes intimately cooperate
with other receptor complexes associated with catabolic processes suggesting
their multifunctional character in chondrocytes. The effect of pro-
inflammatory cytokines IL-1β and TNFα on chondrocyte cultures included the
inhibition of cartilage-specific matrix synthesis, the induction of catabolic
and inhibitory enzymes (e.g. matrix metalloproteinases and cyclo-oxygenase-2)
as well as the induction of apoptosis. Chondrocyte apoptosis was characterized
by typical morphological features and the induction of caspase-3 activation.
Dietary phytopharmaca were able to partly inhibit the effects of pro-
inflammatory cytokines on articular chondrocytes suggesting them as an
additional tool in osteoarthritis therapy. Inhibition of the transcription
factor NFκB was discussed as a possible anti-inflammatory mechanism of
curcumin. Additionally, the hypothesis of chondroprotection by the anti-
inflammatory cytokine IL-10 was further studied. IL-10 modulated TNFα-induced
intrinsic apoptotic pathways in chondrocytes and directly stimulated gene
expression of the cartilage-specific matrix protein type II collagen.
Furthermore, IL-10 had inhibitory effects on the gene expression of pro-
inflammatory cytokines TNFα and IL-1β. The analysis of the effects of
adenoviral IL-10 overexpression in chondrocytes supported the results produced
with recombinant cytokines.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Inflammation und Dedifferenzierung von Gelenkknorpelzellen
dc.contributor.contact
gundula.schulze-tanzil@charite.de
dc.contributor.firstReferee
Prof. Dr. Friedrich Paulsen
dc.contributor.furtherReferee
Prof. Dr. Magdalena Müller-Gerbel
dc.date.accepted
2009-10-15
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000012382-4
dc.title.translated
Activation and dedifferentiation of chondrocytes
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000012382
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000006204
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access