Nekroptose in der Pathogenese der post-traumatischen Arthrose

Fragestellung Die Rolle des programmierten Zelltods in der Pathogenese der Osteoarthrose ist unklar. Im Gegensatz zur Apoptose ist die Nekroptose mit dem Freiwerden von damage associated molecular patterns (DAMPs), insbesondere von Nukleinsäuren, assoziiert. Wir beschäftigen uns mit der Fragestellung, ob während der Pathogenese von post-traumatischer Arthrose nekroptotischer Chondrozytentod stattfinden und entzündliche Veränderungen im hyalinen Knorpel hervorrufen kann.

Methodik Humane und murine Traumaknorpelproben wurden immunhistochemisch auf das Vorhandensein der Nekroptosemarker RIPK3, MLKL und p-MLKL untersucht. Nekroptose wurde in primären murinen Chondrozyten in vitro chemisch induziert und die Viabilität mittels Thiazolyl Blue Tetrazolium Blue (MTT)-Assay sowie die dsDNA Freisetzung mittels PicoGreen Assay analysiert. Western blotting wurde zur Überprüfung der Ergebnisse verwendet. Des Weiteren wurde die Zellmorphologie elektronenmikroskopisch untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Humane Knorpelproben zeigten nach intraartikulärer Fraktur 32,34%(±10,6%) RIPK3, 31,67%(±16,34%) MLKL und 75%(±23,32%) p-MLKL positive Chondrozyten. In murinen Knorpelproben wurden nach manueller Fraktur 48,93(±12,9%) RIPK3 und 56,8%(±13,2%) MLKL positive Zellen gezählt. Des Weiteren konnte im Medium nach Knorpeltrauma ein signifikanter Anstieg an dsDNA gemessen werden. Mittels TNFa und ZVADfmk induzierte Chondrozytennekroptose zeigte nicht nur einen ähnlichen dsDNA Anstieg im Medium, sondern auch einen Anstieg von p-MLKL im Western Blot. Die Elektronenmikroskopie zeigte alle Phasen der Nekroptose bei den untersuchten Chondrozyten inklusive des Ausstoßens von intrazellulärem Material. Zusammenfassend konnten wir zeigen, dass Nekroptose nach Knorpeltrauma vorhanden ist und möglicherweise über die Freisetzung von DAMPs und die Aktivierung von Pattern Recognition Receptors zur Pathogenese der posttraumatischen Arthrose beiträgt.

Stichwörter Nekroptose, Arthrose, posttraumatische Arthrose

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
15. Oktober 2020