Matrixmetalloproteinasen und Zellmigration in besiedelten, dezellularisierten Knorpelscaffolds

Matrixmetalloproteinasen (MMPs) spielen eine zentrale Rolle beim Gewebsremodeling in vielen physiologischen und pathologischen Prozessen und beeinflussen u.a. Migration und Proliferation von Zellen. Beim Tissue engineering (TE) sind die Zellmigration (CM) in das Trägermaterial und die anschließende Proliferation und Matrixproduktion für die Entwicklung eines stabilen Knorpelgewebes unabdingbar. Die Rolle der MMPs bei der CM beim Knorpel-TE ist bisher unklar.

Wir untersuchten die Beteiligung von MMP-1, -3, -9, -13 bei der CM von humanen Septumchondrozyten (hSC) in dezellularisierte porcine Septumknorpelmatrix (DECM) anhand immunhistochemischer Färbungen. Hierzu wurden mit hSC besiedelte DECM in der dynamischen (DC, n=18) und statischen Kultur (SC, n=18) für 14, 28 und 42 Tage kultiviert.

Bereits nach 14 Tagen zeigten alle besiedelten Scaffolds im Vergleich zu unbesiedelten eine klare Färbung der MMP-9 und -13, wobei sich letztere auch im Zytoplasma der hSC anfärbte. MMP-1 und -3 färbten sich nicht. hSC migrierten in DC besser als in SC, MMPs waren jedoch in beiden Kulturen vergleichbar nachzuweisen. Nativer Knorpel unterschied sich darin, dass sich MMP-13 nur in hSC anfärbte, nicht aber im Scaffold.

Die Färbungen beweisen die Synthese von MMPs durch neu angesiedelte hSC. Im Gegensatz zu nativem Knorpel wird MMP-13 in besiedelter DECM auch aktiv sezerniert. Da hSC in DC besser migrieren als in SC, scheinen neben der MMP-13 noch wesentliche andere Faktoren die CM zu beeinflussen.

Interessenkonflikt

Der Erstautor gibt keinen Interessenskonflikt an.

Publication History

Article published online:
13 May 2021