25dkou11410.3205/25dkou114urn:nbn:de:0183-25dkou1147Meeting AbstractDer Einfluss von 45S5-Bioglas Mikropartikel auf die Aktivität von Chondrozyten bei Gonarthrose – in vitro AnalyseMarinescuMarinescuMaxMOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandauthorHagmannHagmannSébastienSOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandauthorTripelTripelElenaEOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandauthorFellenbergFellenbergJörgJOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandauthorGantzGantzSimoneSOrthopädisches Forschungszentrum, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, DeutschlandauthorBoccacciniBoccacciniAldoAInstitut für Biomaterialien, Department Werkstoffwissenschaften, Universität Erlangen, Erlangen, DeutschlandauthorRenkawitzRenkawitzTobiasTOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandKlinik für Orthopädie, Universität Regensburg, Asklepios Klinikum Bad Abbach, Bad Abbach, DeutschlandauthorMoradiMoradiBabakBOrthopädisches Forschungszentrum, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, DeutschlandKlinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Kiel, DeutschlandauthorWesthauserWesthauserFabianFOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandKlinik für Orthopädie, Universität Regensburg, Asklepios Klinikum Bad Abbach, Bad Abbach, DeutschlandauthorPlatzerPlatzerHadrianHOrthopädisches Forschungszentrum, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, DeutschlandOrthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Ruprecht-Karls-Universität, Heidelberg, DeutschlandKlinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Kiel, DeutschlandauthorGerman Medical Science GMS Publishing House
Düsseldorf
61020251031germThis is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution 4.0 License.Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung).M0634114Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und UnfallchirurgieDeutsche Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische ChirurgieDeutsche Gesellschaft für UnfallchirurgieBerufsverband für Orthopädie und UnfallchirurgieDeutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2025)Poster | Grundlagenforschung 3Berlin2025102820251031AB21-2422TextZielsetzung und Fragestellung: Chondrozyten tragen bei Osteoarthrose (OA) durch eine verstärkte Produktion pro-inflammatorischer Zytokine und Knorpel-destruierender Enzyme entscheidend zu einer lokalen katabolen Stoffwechsellage bei. Diese wird als zentral im Entstehen und dem Voranschreiten der Erkrankung gesehen. 45S5-Bioglas (BG) wird als bewährtes Knochenersatzmaterial ein inflammationsmodulatorisches Potential zugeschrieben. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von BG-Mikropartikel auf Chondrozyten von Patienten mit fortgeschrittener Gonarthrose in vitro zu analysieren.Material und Methoden: In diese experimentelle prospektive Studie wurden 10 Patienten (4 weiblich, 6 männlich; Alter: 66,8 ± 6 Jahre; BMI: 29,5 ± 3,4) mit fortgeschrittener Gonarthrose (Kellgren-Lawrence-Score: 3–4) eingeschlossen. Knorpelgewebe wurde bei der Implantation von Knietotalendoprothesen gewonnen und enzymatisch verdaut. Die isolierten Chondrozyten wurden als Monokultur unbehandelt und behandelt mit der höchsten nicht-toxischen BG-Konzentration von 0,125 mg/ml kultiviert. Die Genexpression der Chondrozyten wurde nach 1 Tag und nach 7 Tagen mittels RT-PCR und der Delta-Delta-Ct-Methode quantifiziert. Weiter erfolgte die Analyse der Zellviabilität in den Kulturen mittels Fluoresceindiacetat (FDA) Assays. Die Kulturüberstände wurden an Tag 1 und Tag 7 mittels ELISA auf die Konzentrationen von Matrix-Metalloproteinasen (MMP-1/-3/-13) und IL-6 untersucht. Hierbei wurden die Proteinkonzentrationen auf die FDA-Werte normiert und nach Testung auf Normalverteilung durch T-Tests und Wilcoxon-Tests analysiert.Ergebnisse: In den BG-behandelten-Chondrozyten-Monokulturen waren im Vergleich zu den unbehandelten Chondrozyten-Monokulturen an Tag 1 und 7 die Genexpression von MMP-1, IL-6 und TLR-4 signifikant erhöht und von Aggrecan und Kollagen II signifikant reduziert. Zudem war an Tag 1 die Genexpression von Kollagen X, MMP-9/-13, IL-1β und TNF-α in der BG-behandelten-Kultur signifikant erhöht. In den Kulturüberständen wurden im Vergleich zur Chondrozyten Monokultur in der BG-behandelten-Kultur an Tag 1 und 7 signifikant höhere Proteinkonzentrationen von MMP-1/-13 sowie IL-6 und an Tag 1 eine signifikant höhere MMP-3-Konzentration bestimmt (siehe Abbildung 1 ).Diskussion und Schlussfolgerung: Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass 45S5-Bioglas-Mikropartikel das inflammatorische Profil von Chondrozyten stärken und gleichzeitig deren anabole Funktion reduzieren können. Die gezeigte Wirkung auf Genexpressions- und Proteinebene deutet jedoch darauf hin, dass BG durch die Möglichkeit einer gezielten Modifikation/Inkorporation bei Osteoarthrose auch chondroprotektiv wirken könnte. Durch Inkorporation anti-inflammatorischer Substanzen in BG könnte dessen Einfluss auf Chondrozyten in Richtung eines anabolen und entzündungshemmenden Effekts bei OA gelenkt werden. Dies gilt es in Folgestudien zu untersuchen. 011
Abbildung 1: Vergleich der zur Zellviabilität normierten Konzentrationen von MMP-1/-3/-13 und IL-6 der unbehandelten und mit BG-behandelten Chondrozyten-Monokulturen. Dargestellt sind Mittelwerte ± Standardabweichung. Signifikanz: * = p < 0,05, ** = p < 0,01