Zeitschrift für Zellwissenschaft und Therapie
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Abstrakt

Das autologe Gelsolin in Kombination mit exogenen Nukleotiden verbessert die chondrogene Differenzierung in aus Fettgewebe gewonnenen mesenchymalen Stromazellen von Pferden – eine In-vitro-Studie

Krzysztof Marycz, Monika Maredziak, Agnieszka Smieszek, Jakub Grzesiak und Anna Siudzinska

Hintergrund: Heutzutage werden in der Veterinärmedizin Erkrankungen, die mit Knorpeldegeneration einhergehen, mit modernen Therapien behandelt, die auf der Anwendung mesenchymaler Stromazellen basieren. Die Vorbereitung der Zellen für die Transplantation erfordert eine In-vitro-Kultivierung und Bewertung ihres chondrogenen Potenzials.

Zweck : Festzustellen, ob autologes Gelsolin aus Pferdeserum und exogenen Nukleotiden die Stoffwechselaktivität und chondrogene Differenzierung von aus Pferdefett gewonnenen mesenchymalen Stromazellen (EqASCs) steigern kann.

Methoden: Mesenchymale Stammzellen wurden aus subkutanem Fettgewebe von Pferden isoliert. Das Standardwachstumsmedium wurde mit 1 % Gelsolin und/oder 0,1 mg/ml Nukleotiden ergänzt. Die Proliferationsaktivität der Zellen wurde anhand der Ergebnisse des zytotoxischen Tests und der Analyse der Mikrovesikelablösung bestimmt. Morphologie, zytophysiologische Aktivität und chondrogenes Differenzierungspotenzial wurden mittels Licht-, Fluoreszenz- und Rasterelektronenmikroskopie ausgewertet. Die Auswirkungen der chondrogenen Stimulation wurden mittels (i) Analyse der Genexpression für Zytoskelett- und Matrixproteine, (ii) Proteoglykanhistochemie und (iii) Analyse des Kulturwachstumsmusters und der Chondroknötchenbildung ermittelt.

Ergebnisse: Die Steigerung der Proliferationsaktivität wurde in Kulturen festgestellt, die mit exogenen Nukleotiden stimuliert wurden. Obwohl die Zugabe von Gelsolin die Proliferation von EqASCs nicht beeinflusste, trug es zur Integrität des Zytoskeletts bei. Beide untersuchten Faktoren hatten einen positiven Einfluss auf die chondrogene Differenzierung – Gelsolin durch Stabilisierung der Expression von Zytoskelettproteinen, während Nukleotide die Knötchenbildung förderten. Die Kombination von Gelsolin und Nukleotiden steigerte die Zellproliferation, was sich in höherer Zellaktivität und Ablösung von Mikrovesikeln widerspiegelte und die Bildung von Chondroknötchen beeinflusste.

Schlussfolgerungen: Autologes Gelsolin und exogene Nukleotide, die in In-vitro-Kulturen von aus Fettgewebe isolierten mesenchymalen Stromastammzellen implementiert werden, können die zelluläre Integrität, Proliferation und chondrogene Differenzierung dieser Zellen verbessern und somit möglicherweise direkt das regenerative Potenzial von aus Fettgewebe gewonnenen Transplantaten mesenchymaler Stromastammzellen beeinflussen, die zur Behandlung von Osteoarthritis bei Pferden eingesetzt werden.