Dokument: Untersuchung zur ektopen Knochenbildung mittels Tissue Engineering in vivo

Titel:	Untersuchung zur ektopen Knochenbildung mittels Tissue Engineering in vivo
URL für Lesezeichen:	https://docserv.uni-duesseldorf.de/servlets/DocumentServlet?id=52871
URN (NBN):	urn:nbn:de:hbz:061-20200603-101309-5
Kollektion:	Dissertationen
Sprache:	Deutsch
Dokumententyp:	Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:	Text
Autor:	Wahl, Charlotte [Autor]
Dateien:	[Dateien anzeigen] Adobe PDF [Details] 2,09 MB in einer Datei [ZIP-Datei erzeugen] Dateien vom 01.04.2020 / geändert 01.04.2020
Beitragende:	Prof. Dr. Dr. Handschel, Jörg [Gutachter] Prof. Dr. med. dent. Becker, Jürgen [Gutachter]
Dewey Dezimal-Klassifikation:	600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibungen:	Derzeit angewandte Verfahren zur Behandlung von Knochendefekten beinhalten alle spezifische Nachteile. Hierzu zählen unter anderem Donordefekte und eine begrenzte Größe des Transplantats bei autologen Transplantaten oder die Möglichkeit immunologischer Abstoßung und ein mögliches Materialversagen bei synthetischen Materialien. Ein Verfahren, welches diese Nachteile nicht bietet ist daher Gegenstand medizinischer Forschungen der letzten Jahre. Besonders vielversprechend erscheint hierbei die zellbasierte Knochenregeneration. Ziel dieser Arbeit ist es, die ektope Knochenbildung mittels „Tissue Engineering“ mit unrestricted somatic stem cells (USSC) zu untersuchen. Diese bieten die Vorteile embryonaler Stammzellen, ohne deren ethischen Bedenken und rechtlichen Vorschriften zu unterliegen. Des Weiteren scheinen USSCs ein geringes immunogenes Potential aufzuweisen. In der vorliegenden Arbeit werden neben den üblichen freien Zellsuspensionen, auch USSC in Form von Mikromassen verwendet. Die Forschung erhofft sich durch die Verwendung von Mikromassen zukünftig die manipulierenden Eigenschaften der Trägermaterialien minimieren oder eliminieren zu können. Darüber hinaus scheinen Mikromassen einen positiven Einfluss auf die Differenzierung von osteoblastenähnlichen Zellen (OLCs) zu haben und sind den Bedingungen in vivo am ähnlichsten. In der vorliegenden Arbeit wird das osteogene Potential von USSCs und USSC-Mikromassen mit dem der embryonalen Stammzellen (ESCs) und einer Leerprobe verglichen, die jeweils mit Dexamethason, Ascorbinsäure und ß-Glycerophosphat (DAG) vordifferenziert werden. Als Trägermaterial dient insoluble collagenous bone matrix (ICBM), als Versuchstiere 31 athymische, T-Zell-defiziente Ratten (RNU-Ratten). Die Ergebnisse werden sowohl computertomographisch, als auch histologisch ausgewertet. In beiden Fällen sind die USSCs und die USSC-Mikromassen den ESCs und der Leerprobe statistisch signifikant überlegen (Signifikanzniveau 5%). Die erhoffte Überlegenheit der Mikromassen gegenüber den freien USSCs bleibt jedoch aus. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass USSCs ein großes Potential zur osteogenen Differenzierung aufweisen und vielversprechende Zellen bezüglich des „Tissue Engineerings“ von Knochen sind. Ob sich „Tissue Engineering“ mittels USSCs langfristig durchsetzen wird und Transplantate in ausreichender Größe generierbar sein werden, wird sich zeigen müssen. Currently used techniques to treat defects of bones all include specific disadvantages. These include defects on the donorsite and a restricted size of the transplant by using autologous transplants or – when using synthetic material - immun mediated rejection and the possibility of material malfunction. Techniques that preclude these disadvantages are a current subject of medical research. Specifically cell based regeneration of bone appears to be promising. The objective of this work is to examine the ectopic osteogenesis via „Tissue Engineering“ with unrestricted somatic stem cells (USSC). USSCs provide the advantages of embryonic stem cells without the ethical concerns and judicial prescriptions. Furthermore they seem to a hold a low immunologic potential. In the present paper USSCs are used as common free cell suspensions and as microspheres. By the use of microspheres research hopes to avoid or minimise the manipulating characteristics of scaffolds. In addition, microspheres appear to positively influence the differentiation of osteoblast like cells and and closely represent the conditions in vivo. In this paper, the osteogenetic potential of USSCs and USSC microspheres are compared with the osteogenic potential of embryonic stem cells (ESC) and a control group. All are pre-differentiated with dexamethasone, ascorbic acid and ß-glycerophosphate (DAG). The carrier material applied consists of insoluble collagenous bone matrix (ICBM). 31 athymic, t-cell-deficient rats (RNU-rats) are used. The results are evaluated histologically and by computed tomography. In both evaluations, the results of the USSCs and USSC microspheres are significantly better than the results of the ESCs and the control group (significance level 5%). However, there is no evidence of USSC microspheres to be superior to USSC alone. In this paper it is shown that USSCs contain a considerable potential towards the osteogenic differentiation and are promising cells regarding the „Tissue „Engineering“ of bone. Further research has to be conducted to determine if „Tissue Engineering“ with USSCs can be accepted in the long term and if fit would be possible to generate transplants of sufficient dimensions in the future.
Lizenz:	Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:	Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:	03.06.2020
Dateien geändert am:	03.06.2020
Promotionsantrag am:	21.05.2019
Datum der Promotion:	09.01.2020