Die Applikation von pluripotenten mesenchymalen hohe Sensitivität von mesenchymalen Stammzel- Stammzellen ist auch hier eine Option, die nicht len auf mechanische Belastung, wenngleich der nur tierexperimentell, sondern auch human An- Trigger für die Differenzierung in die eine oder an- wendung gefunden hat, indem isolierte Stamm- dere Richtung nicht exakt geklärt werden konnte. zellen extern amplifiziert und in die teilweise Mithilfe neuer Technologien der Genanalyse an- mehrere Zentimeter betragenden membranösen hand von Gene Arrays war es auch möglich, kom- Defekte der Distraktionsstrecke injiziert werden. plexere Information über die Differenzierung zu Wir konnten auch dieses Verfahren als erste Ins- erlangen. So haben wir das Genexpressionsprofil titution bei der Distraktionsosteogenese in Öster- von humanen mesenchymalen Stammzellen aus Laut Mikrozensus der Statistik reich anwenden und in einem Heilversuch 60 Milli- dem Knochenmark während der Expansion und Austria (2007) stellen Probleme onen Stammzellen bei verzögerter Konsolidierung Differenzierungen in Richtung Osteoblasten mit in einen fünf Zentimeter langen Defekt injizieren. einem Microarray bestehend aus 30.000 Elemen- mit Beweglichkeit oder Mobilität Die dadurch induzierte Knochenneubildung führ- ten untersucht. auch die häufigste Ursache dauer- jedoch fehlenden Konsolidierung, die auch durch resultierte ein unveränderter Phänotyp sowie eineNach zehn Passagen und 26 Zellverdoppelungente zu einer guten Verknöcherung des Defektes, hafter Beeinträchtigungen dar und eine zweite Applikation nicht vervollständigt wer- osteogene und adipogene Differenzierungspotenz. den konnte. Diese zeigt auch klar, dass bei Sis- Aus diesen 30.000 Elementen konnten zwölf Gen- liegen damit sehr deutlich vor tieren der Distraktion und fehlender Expression cluster isoliert werden, die in unterschiedlicher Problemen beim Sehen, von Angiogenesefaktoren die Zellapplikation al- Konstellation während der Proliferationsphase, leine nicht ausreichend ist, um das Endprodukt der Matrixreifung und der Mineralisation hinauf bei nervlichen oder psychischen der Knochenneubildung zu erzielen. Dem Aspekt oder hinunter reguliert wurden. Dieses komplexe Problemen, Problemen beim der Veränderung der Stammzellen unter mecha- Muster der Genexpression spiegelt auch die Be- nischer Belastung wurde in einer eigenen Studie deutung der Bone Morphogenetic Proteins (BMP) Hören, Lernen oder Sprechen. Rechnung getragen, die erstmals die Auswirkun- dar, die Marshall Urist in den 60er Jahren postu- gen von mechanischer Belastung auf die weitere liert und die in den 70er/80er Jahren in kleinen Entwicklung undifferenzierter humaner, mesen- Mengen isoliert wurden. Diese jahrzehntelange chymaler Stammzellen analysiert hat. Entwicklung kumulierte in der Klonierung von Die Ergebnisse dieser auf Transkriptionsebene BMP-DNA und der Produktion von rekombinanten kontrollierten Studie zeigten, dass bei sehr he- BMP in großen Mengen aus genetisch modifizier- terogenen Ausgangsbedingungen zwischen den ten Bakterienkulturen in den 90er Jahren. einzelnen Individuen eine Expression sowohl von Dies ist eine der größten molekularbiologischen Genen, die mit osteogener als auch chondrogener Erfolgsgeschichten in der orthopädischen Chi- Differenzierung assoziiert waren, erfolgte. Diese rurgie, die jedoch auch den Aufwand und die und zahlreiche andere Studien beleuchteten die Schwierigkeiten zeigt bis ein wissenschaftliches 40 50 Jahre Universitätsklinik für Orthopädie im AKH Wien
50 Jahre Universitätsklinik für Orthopädie im AKH Wien
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