@phdthesis{Weissenberger2012, author = {Weißenberger, Manuel Claudius}, title = {Chondrogene Differenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen zur Knorpelregeneration mittels adenoviralem Indian Hedgehog-Gentransfer}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-78014}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2012}, abstract = {Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob mittels IHH-Gentransfer aus H{\"u}ftk{\"o}pfen gewonnene hMSCs chondrogen im Pelletkultursystem differenziert werden k{\"o}nnen und ob zugleich durch IHH eine Modulation der hypertrophen Enddifferenzierung der hMSCs in diesem System m{\"o}glich ist. IHH bestimmt in der Wachstumsfuge zusammen mit PTHrP w{\"a}hrend der endochondralen Ossifikation die Chondrozytenreifung und -differenzierung entscheidend mit und ist daher ein interessanter Kandidat zur Induktion von hyalinem oder zumindest hyalin-{\"a}hnlichem Knorpelgewebe in der stammzellbasierten Gentherapie. Nach Gewinnung und Kultivierung der hMSCs wurden diese mit Ad.GFP, Ad.IHH, Ad.IHH+TGF-β1, Ad.IHH+SOX-9 oder Ad.IHH+BMP-2 transduziert bzw. ein Teil f{\"u}r die Negativkontrolle nicht transduziert und im Anschluss alle Gruppen zu Pellets weiterverarbeitet. Histologische, biochemische sowie molekularbiologische Untersuchungen wurden an verschiedenen Zeitpunkten zur Evaluierung des chondrogenen Differenzierungsgrades sowie der hypertrophiespezifischen Merkmale der kultivierten Pellets durchgef{\"u}hrt. Es konnte durch diese Arbeit sowohl auf Proteinebene als auch auf Genexpressionsebene reproduzierbar gezeigt werden, dass prim{\"a}re hMSCs im Pelletkultursystem sowohl durch den adenoviralen Gentransfer von IHH allein als auch durch die Co-Transduktionsgruppen IHH+TGF-β1, IHH+SOX-9 und IHH+BMP-2 chondrogen differenziert werden k{\"o}nnen. Dabei zeigten alle IHH-modifizierten Pellets Col II- und CS-4-positive immunhistochemische Anf{\"a}rbungen, eine gesteigerte Synthese von Glykosaminoglykanen im biochemischen GAG-Assay sowie eine Hochregulation von mit der Chondrogenese assoziierten Genen. Das Auftreten hypertropher Merkmale bei den chondrogen differenzierten MSCs konnte durch IHH-Gentransfer nach 3 Wochen in vitro-Kultivierung nicht vollkommen unterdr{\"u}ckt werden, war jedoch besonders stark ausgepr{\"a}gt, wenn BMP-2 co-exprimiert wurde und war etwas weniger evident in der IHH+SOX-9-Gruppe. Dabei zeigte die Ad.IHH+BMP-2-Gruppe sowohl in der ALP-F{\"a}rbung als auch in dem ALP-Assay und der quantitativen RT-PCR die st{\"a}rkste Hochregulierung des hypertrophen Markers ALP. M{\"o}glicherweise brachte die {\"U}berexpression von IHH das fein aufeinander abgestimmte Regulationssystem zwischen IHH und PTHrP aus dem Gleichgewicht und k{\"o}nnte als ein Grund daf{\"u}r angef{\"u}hrt werden, warum die Hypertrophie im Pelletkultursystem nicht vollkommen supprimiert werden konnte. Es bleibt abzuwarten, ob IHH in vivo die Chondrogenese induzieren und dabei zugleich das Ph{\"a}nomen der chondrogenen Hypertrophie regulieren kann. In der Zukunft w{\"u}rde dies letztlich der stammzellbasierten Knorpelregeneration in vivo zu Gute kommen.}, subject = {Stammzelle}, language = {de} } @phdthesis{Kossmann2019, author = {Kossmann, Alexander}, title = {Knorpelintegration - Etablierung eines Push-out-Modells und Untersuchung von BioGlue® als Knorpeladh{\"a}sivum}, doi = {10.25972/OPUS-18606}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-186068}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2019}, abstract = {Die anspruchsvolle Behandlung von Knorpelsch{\"a}den sowie die weite Verbreitung dieser Krankheitsbilder r{\"u}cken die bestehenden Therapien sowie die Entwicklung alternativer Therapieans{\"a}tze in den Mittelpunkt der heutigen Forschung. Der Ansatz eines unterst{\"u}tzenden Knorpeladh{\"a}sivums ist vielversprechend. Ziel dieser Dissertation war es im Rahmen eines Push-out-Modells einen standardisierten Versuchsaufbau zur Analyse der Knorpelintegration in vitro sowie einen reproduzierbaren Versuchsablauf zu erarbeiten und somit eine Untersuchung und einen Vergleich von Bioadh{\"a}siva in Bezug auf ihre Bindungskraft zu gew{\"a}hrleisten. Nur eine fehlerfreie und reproduzierbare Messung erm{\"o}glicht dezidierte Aussagen {\"u}ber eine direkte Adh{\"a}sionsst{\"a}rke. Wie in dieser Arbeit dargelegt, gibt es eine Vielzahl von St{\"o}rungsquellen, welche eine solche Messung beeintr{\"a}chtigen k{\"o}nnen und so einen Vergleich bzw. eine Aussage {\"u}ber die Bindungsst{\"a}rke erschweren. {\"U}ber die verschiedenen Entwicklungsstufen hinweg konnten alle Fehlerquellen identifiziert und beseitigt werden, sodass zum Ende der Etablierung ein Versuchsaufbau sowie ein Versuchsablauf zur Verf{\"u}gung stand, der eine fehlerfreie Messung, einen Vergleich sowie eine Wertung der Bindungsst{\"a}rke von Bioadh{\"a}siva erm{\"o}glichte. Es konnte gezeigt werden, dass besonders die Probengeometrie einen entscheidenden Einfluss auf die Messergebnisse hat. So wurden im Rahmen der verschiedenen Entwicklungsstufen diverse Vorrichtungen entwickelt, die die Probenherstellung optimierten und vereinfachten. Hier hatten die Schneidevorrichtungen eine besondere Bedeutung, da bei einem optimalen und genauen Schneidevorgang die Fehleranf{\"a}lligkeit der darauffolgenden Arbeitsschritte deutlich reduziert werden konnte. Somit erbringt diese Arbeit einen wichtigen Anteil im Bereich der Grundlagenforschung und kann zuk{\"u}nftigen Forschungsgruppen bei der Untersuchung von Bioadh{\"a}siva von Nutzen sein. Im zweiten Teil dieser Dissertation wurden verschiedene Adh{\"a}siva, bestehend aus BSA und Glutaraldehyd, auf ihre Adh{\"a}sionsst{\"a}rke sowie auf die praktische Anwendbarkeit und Zytokompatibilit{\"a}t hin untersucht. Neben dem kommerziell erwerbbaren BioGlue®, wurden dessen Bestandteile (BSA sowie Glutaraldehyd) in verschiedenen Verh{\"a}ltnissen sowie unterschiedlichen Konzentrationen des Glutaraldehyds analysiert. Es konnten f{\"u}r die verschiedenen Verh{\"a}ltnisse sowie f{\"u}r die unterschiedlichen Glutaraldehydkonzentrationen beachtliche direkte Adh{\"a}sionskr{\"a}fte nachgewiesen werden. Außerdem ließ sich eine Abh{\"a}ngigkeit der Bindungsst{\"a}rke von der Glutaraldehydkonzentration als auch von dem Verh{\"a}ltnis der zwei Komponenten verdeutlichen. Zuletzt wurde das Adh{\"a}sivum auf seine Zytokompatibilit{\"a}t gepr{\"u}ft. Hier zeigte sich eine deutliche Zytotoxizit{\"a}t, was einen Einsatz als Knorpelkleber stark limitiert. Da sich die Glutaraldehydkonzentration von 10 \% auf fast alle Knorpelzellen letal auswirkt, ist ein langfristiges Zusammenwachsen der Knorpelgrenzen nach der initialen Versorgung mit dem Klebergemisch aus aktueller Sicht nicht zu erreichen. Ob eine Reduktion der Glutaraldehydkonzentration bei noch erhaltener Bindungskraft die zytotoxische Wirkung soweit herabsetzen kann, dass eine langfristige Integration stattfindet, scheint ebenfalls eher unwahrscheinlich. Mit diesen Ergebnissen gilt es den Einsatz von BioGlue® in der praktischen Medizin neu zu hinterfragen.}, language = {de} } @phdthesis{Poker2023, author = {Poker, Konrad Felix}, title = {Vergleichende in vitro-Charakterisierung des Differenzierungspotentials humaner mesenchymaler Stromazellen aus verschiedenen Geweben des Kniegelenkes von Patientinnen mit Gonarthrose}, doi = {10.25972/OPUS-30293}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-302930}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Humane mesenchymale Stromazellen (hMSCs) sind Interessengebiet der Forschung im Bereich des Tissue Engineering und werden h{\"a}ufig in Bezug auf Knorpelregeneration untersucht. Hierbei sind bereits mehrere potentielle Quellen nachgewiesen worden. Fokus dieser Disseration war die Vergleichende in vitro-Charakterisierung des Differenzierungspotentials von hMSCs von sechs verschiedenen Geweben des Kniegelenkes bei Patientinnen mit Gonarthrose um zu erforschen, welches Gewebe das meiste Potential f{\"u}r eine m{\"o}gliche Extraktion von hMSCs birgt. Hierf{\"u}r wurden Zellen aus der Spongiose, dem Knorpelgewebe, des vorderen Kreuzbandes, der Menisken, der Synovialmebran sowie des Hoffa'schen Fettk{\"o}rpers von f{\"u}nf verschiedenen Spenderinnen isoliert und apidogen, osteogen sowie chondrogen differenziert sowie anschließend histologisch, immunhistochemisch und molekularbiologisch untersucht und die Ergebnisse miteinander verglichen. Hierbei wurde die zun{\"a}chst der Nachweis erbracht, dass es sich bei allen Zellen um hMSCs handelt sowie anschließend gezeigt, dass alle Zellen ein multipotentes Differenzierungspotential aufweisen. W{\"a}hrend kein statistisch relevanter Nachweis erbracht werden konnte, dass eine Zellquelle hierbei {\"u}berlegen ist, scheinen die Zellen der Spongiosa sowie der Synovialmembran das vielversprechendste Potential zu bieten und eigenen sich somit als Quelle f{\"u}r weitere Forschung.}, subject = {Tissue Engineering}, language = {de} } @phdthesis{WeissenbergergebKunz2023, author = {Weissenberger [geb. Kunz], Manuela-Hermina}, title = {Adenoviraler Gentransfer von SOX9 zur chondrogenen Differenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen}, doi = {10.25972/OPUS-32122}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-321221}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2023}, abstract = {Der adenovirale SOX9-Gentransfer induziert nach 3-w{\"o}chiger in vitro Pelletkultur die chondrogene Differenzierung humaner mesenchymaler Stammzellen in Pelletkultur wirksamer als der TGFB1 Gentransfer mit geringerer Chondrozytenhypertrophie. Eine solche Technologie k{\"o}nnte zuk{\"u}nftig in vivo die Bildung von stabilerem hyalinem Knorpelregeneratgewebe erm{\"o}glichen.}, subject = {Hyaliner Knorpel}, language = {de} }