dc.contributor.author
Klatte-Schulz, Franka
dc.date.accessioned
2018-06-07T22:58:24Z
dc.date.available
2014-06-20T09:26:28.694Z
dc.identifier.uri
https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/9885
dc.identifier.uri
http://dx.doi.org/10.17169/refubium-14083
dc.description.abstract
Die Heilung von Rotatorenmanschetten-Rupturen stellt ein großes klinisches
Problem dar, wobei häufig Komplikationen auftreten, wie die Nichtheilung des
Gewebes und Rerupturen. Verschiedene Risikofaktoren können die Heilung zudem
negativ beeinflussen, wie ein höheres Alter, das weibliche Geschlecht oder
eine höhere fettige Infiltration des beteiligten Muskels. Die Stimulation mit
Wachstumsfaktoren, z.B. Bone Morphogenetic Protein-2 (BMP-2) und BMP-7, könnte
die Heilung der Rotatorenmanschette zukünftig verbessern. BMP-2 und BMP-7 sind
für die Knochenheilung klinisch zugelassen und könnte neben den Osteoblasten
auch Tenozyten stimulieren und die Heilung somit von zwei Seiten positiv
beeinflussen. Ziel der Arbeit war es, Tenozyten aus Supraspinatussehnen
verschiedener Spendergruppen zu charakterisieren, um mögliche zellbiologische
Eigenschaften zu identifizieren, die für eine schlechtere Heilung
verantwortlich sein könnten. Weiterhin sollte untersucht werden, ob die Zellen
von einer Stimulation mit BMP-2 oder -7 profitieren können. Es wurden
Tenozyten von 36 Spendern aus 6 Gruppen charakterisiert. Die Gruppen
unterschieden sich hinsichtlich Alter (jünger und älter als 65 Jahre),
Geschlecht und fettiger Infiltration (Goutalliergrad 0-1, 2, 3-4). Es wurde
die Zelldichte, das Zellwachstum, das Genexpressionsprofil, die Kollagen
Synthese sowie das Stammzellpotential der Tenozyten untersucht. Zusätzlich
wurden die Zellen mit 200 und 1000 ng/ml BMP-2 oder BMP-7 in einer 2D-Kultur
und in einer 3D-Kultur stimuliert. Untersucht wurde der Effekt auf die
Zellaktivität, die Genexpression sowie die Kollagen Typ I Synthese. Tenozyten
aller Spendergruppen zeigten ein Tenozyten-spezifisches Expressionsprofil und
Stammzellpotential. Tenozyten älterer Spender und von Spendern mit hoher
fettiger Infiltration hatten ein signifikant geringeres Zellwachstum und
Koloniebildungspotential. Tenozyten älterer weiblicher Patienten zeigten zudem
eine signifikant verringerte Kollagen Typ I Synthese. Durch die Stimulation
mit BMP-2 oder BMP-7 konnte vor allem die Zellaktivität sowie die Expression
und Synthese von Kollagen Typ I und III in den Tenozyten signifikant
gesteigert werden. BMP-7 hatte eine stärkere stimulierende Wirkung auf die
Zellen als BMP-2. In der 3D-Scaffold-Kultur war die Wirkung der BMPs deutlich
verstärkt gegenüber der 2D-Kultur. Zellen älterer weiblicher Spender und von
Spendern mit hoher fettiger Infiltration zeigten ein verringertes
Stimultionspotential. In der vorliegenden Arbeit wurden zellbiologische
Parameter identifiziert, die in Tenozyten von Patienten aus Risikogruppen
verschlechtert waren. Dies könnte eine Ursache für ein schlechteres
Heilungspotential bei diesen Patientengruppen sein und somit einen möglichen
Ansatzpunkt für eine verbesserte Therapie darstellen. Durch die Anwendung von
BMP-2 und BMP-7 konnten wichtige Eigenschaften der Tenozyten aller
Patientengruppen stimuliert werden. Die Unterstützung der Heilung nach
Rotatorenmanschetten-Rekonstruktionen mit BMP-2 oder BMP-7 könnte aus
zellbiologischer Sicht als zukünftige Therapieoption in Frage kommen.
de
dc.description.abstract
Healing of rotator cuff tears remains challenging. Complications, such as non-
healing or re-tearing of the tendon tissue, occur often and depend on diverse
risk factors such as an older age, the female sex, or a higher fatty
infiltration of the corresponding muscle. Biological stimulation using growth
factors, for example bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) and BMP-7, may help
to improve tendon-bone healing. BMP-2 and BMP-7 are approved for the treatment
of bone defects and could stimulate tenocytes as well as osteoblasts and may
therefore positively influence the healing at the rotator cuff via both cell
types. The aim of the project was to characterize tenocytes from supraspinatus
tendons of different donors groups, to identify possible characteristics,
which may be responsible for an inferior healing potential in these patients.
Furthermore, the aim was to investigate if tenocytes can benefit from the
stimulation with BMP-2 or BMP-7. Tenocytes from 36 donors, divided into 6
groups, were characterized. The groups differed regarding age ( 65 years), sex
and muscle fatty infiltration (Goutallier grade 0-1, 2, 3-4). The cell
density, cell growth, gene expression profile, collagen synthesis, and stem
cell potential were analyzed. Furthermore, cells were stimulated with 200 and
1000 ng/ml BMP-2 or BMP-7 in 2D- and 3D-culture. The effect of the growth
factors was determined regarding cell activity, gene expression, as well as
collagen type I synthesis. Tenocytes of all donor groups showed a specific
expression profile and stem cell potential. Cells of older donors and donors
with a higher grade of muscle fatty infiltration had a significantly decreased
cell growth and colony forming ability. In addition, tenocytes of older
females showed a significantly reduced collagen type I synthesis. By
stimulating tenocytes with BMP-2 or BMP-7, the cell activity was increased, as
well as the expression and synthesis of collagen type I and III. BMP-7 had a
stronger stimulating effect on the cells than BMP-2. The established 3D
scaffold culture of the cells highly increased the effect of the BMPs. In
tenocytes of older female donors and donors with high fatty infiltration, a
reduced stimulation potential was observed. In the present study, cellular
biological parameters could be identified, which were inferior in tenocytes of
patients from risk groups. This may be a reason for a weaker healing potential
in these donor groups and could represent a possible starting point for an
improved therapy of rotator cuff healing. By stimulation of tenocytes with
BMP-2 and BMP-7, important cellular biological characteristics were improved
in all donors groups. From a cellular perspective, the augmentation of the
healing after rotator cuff reconstructions with BMP-2 or BMP-7 may be a
possible treatment option for the future.
en
dc.rights.uri
http://www.fu-berlin.de/sites/refubium/rechtliches/Nutzungsbedingungen
dc.subject
muscle fatty infiltration
dc.subject.ddc
600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::610 Medizin und Gesundheit
dc.title
Einfluss des Alters, des Geschlechtes und der fettigen Infiltration auf die
zellbiologischen Eigenschaften und das Stimulationspotential humaner Tenozyten
der Rotatorenmanschette
dc.contributor.contact
Franka.Klatte@charite.de
dc.contributor.firstReferee
N.N.
dc.contributor.furtherReferee
N.N.
dc.date.accepted
2014-06-22
dc.identifier.urn
urn:nbn:de:kobv:188-fudissthesis000000096577-1
dc.title.translated
Influence of age, sex and muscle fatty infiltration on the cellular biological
characteristics and the stimulation potential of human tenocytes of the
rotator cuff
en
refubium.affiliation
Charité - Universitätsmedizin Berlin
de
refubium.mycore.fudocsId
FUDISS_thesis_000000096577
refubium.mycore.derivateId
FUDISS_derivate_000000015099
dcterms.accessRights.dnb
free
dcterms.accessRights.openaire
open access