@phdthesis{Buss2021,
  author    = {Buss, Alexa},
  title     = {Testung verschiedener Strategien f{\"u}r die Regeneration von Knorpeldefekten im Ex vivo-Testsystem},
  doi       = {10.25972/OPUS-24671},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-246714},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {Die Degeneration des Gelenkknorpels ist Hauptursache f{\"u}r chronische Schmerzen und eine dadurch bedingte Einschr{\"a}nkung der Lebensqualit{\"a}t. F{\"u}r die Sozialversicherungssysteme ist dies mit steigenden Kosten verbunden. Gegenw{\"a}rtige Behandlungsoptionen wie die Mikrofrakturierung oder die (matrix-assoziierte) Autologe Chondrozytentransplantation (M-) ACT f{\"u}hren zu einem minderwertigen Reparaturgewebe aus Faserknorpel mit unzureichenden mechanischen Eigenschaften an der Defektstelle. Es besteht ein Bedarf an der Entwicklung und Testung neuer Knorpeltherapien, die ein funktionelles Reparaturgewebe f{\"u}r nachhaltige Beschwerdefreiheit erzeugen. Das hier verwendete k{\"u}rzlich etablierte osteochondrale Ex vivo-Testsystem (EVTS) eignet sich zur Evaluation unterschiedlicher zellbasierter Behandlungsans{\"a}tze f{\"u}r die Knorpelregeneration. Aus der medialen Femurkondyle von Schweinen wurden zylindrische 8 mm große osteochondrale Explantate (OCE) isoliert. Es wurden Knorpel-Knochendefekte und reine Knorpeldefekte kreiert und mit autologen Schweine-Chondrozyten (CZ) bzw. einer Mischung aus CZ und mesenchymalen Stammzellen (MSC) gef{\"u}llt, die in Kollagen Typ I Hydrogel eingebettet waren. Nach vierw{\"o}chiger Kultivierung wurden die Proben histologisch und immunhistochemisch gef{\"a}rbt (Safranin-O-F{\"a}rbung, Kollagen Typ II, Aggrekan), die Zellvitalit{\"a}t (Lebend-Tot-F{\"a}rbung) {\"u}berpr{\"u}ft und die extrazellul{\"a}re Matrixproduktion analysiert. Nach vierw{\"o}chiger Kultur im EVTS in Normoxie und Hypoxie zeigten sich die in Kollagen-I-Hydrogel eingebetteten Zellen lebensf{\"a}hig. Die Auswertung der verschiedenen Ans{\"a}tze erfolgte {\"u}ber den standardisierten ICRS-II-Score der International Cartilage Repair Society (ICRS) mit drei unabh{\"a}ngigen Bewertern. Insgesamt resultierten bessere Ergebnisse im Hinblick auf die Matrixsynthese in den Monokulturen aus CZ im Vergleich zu den Co-Kulturen aus CZ und MSCs. Da dieser Unterschied nicht groß war, k{\"o}nnten MSCs zur Einsparung autologer CZ eine Alternative in der Behandlung von Knorpeldefekten darstellen. Hypoxie spielte eine Rolle bei reinen Knorpeldefekten, nicht bei Knorpel-Knochendefekten. Dies best{\"a}tigt die Bedeutung des physiologischen hypoxischen Milieus des Gelenkknorpels, das einen niedrigen Sauerstoffgehalt von 2-5 VII \% aufweist. Die Ergebnisse zeigen, dass die unterschiedlichen Faktoren aus Zellkombination, Knorpeldefektgr{\"o}ße und Kultivierung in Hypoxie oder Normoxie Einfluss auf die Ausbildung der extrazellul{\"a}ren Matrix haben. Weiterhin fehlt jedoch das Verst{\"a}ndnis f{\"u}r die genauen Mechanismen des Knorpelregenerationsverhaltens. Ex vivo-Testsysteme k{\"o}nnen dabei helfen ein weiteres Verst{\"a}ndnis zu erlangen und entsprechende Behandlungsstrategien zu evaluieren.},
  subject      = {cartilage},
  language  = {de}
}
@phdthesis{Wagenbrenner2021,
  author    = {Wagenbrenner, Mike Helmut},
  title     = {In vitro-Charakterisierung mesenchymaler Stromazellen aus dem menschlichen H{\"u}ftgelenk},
  doi       = {10.25972/OPUS-23711},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-237110},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2021},
  abstract  = {In dieser Arbeit konnte erstmals gezeigt werden, dass plastik-adh{\"a}rent wachsende, multipotente Vorl{\"a}uferzellen, die eine f{\"u}r MSCs charakteristische Kombination von Oberfl{\"a}chenantigenen tragen, aus allen vier untersuchten Geweben des arthrotischen H{\"u}ftgelenks isoliert werden konnten. MSC-{\"a}hnliche Zellen k{\"o}nnen somit nicht nur in der Spongiosa und im Gelenkknorpel, sondern auch in der anterioren Gelenkkapsel und dem Ligamentum capitis femoris (LCF) des arthrotisch ver{\"a}nderten menschlichen H{\"u}ftgelenks nachgewiesen werden. Die FACS Analyse der Oberfl{\"a}chenantigene auf Zellen, die aus den vier unterschiedlichen Geweben eines beispielhaft gew{\"a}hlten Spenders isoliert wurden, zeigte eine deutliche Expression der Antigene CD44, CD73, CD90 und CD105. Unabh{\"a}ngig vom Nativgewebe zeigten somit alle untersuchten Zellen ein f{\"u}r MSCs charakteristisches, aber nicht spezifisches Profil an Antigenen auf ihrer Oberfl{\"a}che. Eine {\"U}bereinstimmung mit den ISCT Kriterien f{\"u}r MSCs war aufgrund der fehlenden Kontrolle h{\"a}matopoetischer Marker nicht m{\"o}glich. Die multipotente Differenzierung der isolierten Zellen erfolgte mithilfe spezifischer Differenzierungsmedien in Monolayer-Kulturen oder f{\"u}r die chondrogene Differenzierung in dreidimensionalen Pellet-Kulturen. Nach 21 Tagen konnten in allen differenzierten Kulturen histologisch und immunhistochemisch klare Zeichen der Osteo- und Adipogenese detektiert werden, w{\"a}hrend die Auswertung spezifischer Markergene eine klare Steigerung der Expression dieser im Vergleich zu den Negativkontrollen zeigte. Histologische und immunhistochemische Auswertungen best{\"a}tigten auch eine erfolgreiche chondrogene Differenzierung der Zell-Pellets aus Spongiosa, Knorpel und Kapsel. Lediglich in den chondrogen differenzierten Zell-Pellets aus dem LCF konnte immunhistochemisch keine Bildung des knorpelspezifischen Matrixproteins Col II nachgewiesen werden. Mikroskopisch zeigten vor allem die differenzierten MSC-Pellets aus Spongiosa und Knorpel morphologisch eine starke {\"A}hnlichkeit zu hyalinem Knorpelgewebe. Trotz dieser Abstufungen zeigten sich f{\"u}r die relative Expression der chondrogenen Markergene AGG, Col II und Sox-9 keine signifikanten Unterschiede zwischen den differenzierten MSC-Kulturen der vier unterschiedlichen Nativgewebe. Ein positiver Nachweis des Markers Col X wies nach 27 Tagen sowohl in differenzierten als auch in undifferenzierten Pellet-Kulturen auf eine leichte chondrogene Hypertrophie hin. Zusammenfassend zeigten sich keine signifikanten Unterschiede im Hinblick auf das osteogene und adipogene Differenzierungspotential aller untersuchten Zellen. W{\"a}hrend das chondrogene Differenzierungspotential der Zellen aus Spongiosa, Knorpel und Kapsel sich aus histologischer und immunhistochemischer Sicht {\"a}hnelte, zeigten Pellets aus dem LCF ein schw{\"a}cheres chondrogenes Differenzierungspotential in vitro. Obwohl somit erstmals MSC-{\"a}hnliche Zellen aus dem LCF und Gewebsproben, die neben dem Stratum synoviale auch das Stratum fibrosum der H{\"u}ftgelenkskapsel beinhalteten, charakterisiert wurden, sind weitere wissenschaftliche Arbeiten notwendig, um das multipotente Differenzierungspotential dieser Zellen zu optimieren.},
  subject      = {H{\"u}ftgelenk},
  language  = {de}
}