Auswirkungen von Natrium-Morrhuat (Varicocid) auf die Monolayer-Zellkultur humaner Chondrozyten

Abstract

The effects exercised on the articular cartilage by substances applied to produce synovial desiccation as part of the therapeutic concept in inflammatory rheumatic articular diseases, are criteria of paramount importance for justifying the safe use of such substances. Changes in the vitality of chondrocytes caused by sodium morrhuate (Varicocid) were examined by studying the model of the monolayer cartilage cell culture from human vital cartilage of the hip and knee joints. To confirm the vitality, the trypan blue exclusion test and the cytotoxicity test with MTT were used. In the trypan blue test, Varicocid causes quite considerable damage to the chondrocytes in the cell culture at all studied concentrations. After two hours the amount of necrotic cells is around 90% at a concentration of 4500µmol/l, around 80% at 900 µmol/l, around 70% at 90µmol/l and, finally, around 65 % at 9 µmol /l. The MTT test mainly shows that cellular damage depends principally on concentration and less on time. Sodium morrhuate (Varicocid) destroys 90% of the cells within two hours at the high concentration of 4500µmol/l, whereas two-thirds are destroyed at 900µmol/l. Further grades of dilution will affect the vitality only slightly (drop by 10%). The data show that sodium morrhuate exercises a cytotoxic action on the articular cell culture; after an exposure period of 30 minutes, this cytotoxic action progresses both at the cellular membrane and at the mitochondria mainly dependent upon the concentration and relatively slightly dependent upon the time. We cannot say definitely whether it is permissible to apply this result to vital conditions, since in the cell culture the chondrocytes are present in a completely denuded state whereas in vivo they are protected by being embedded in the matrix of cartilage.

Zusammenfassung

Von großer Bedeutung für die Unbedenklichkeit oder Vertretbarkeit des Einsatzes synovialisverödender Substanzen im Therapiekonzept entzündlich-rheumatischer Gelenkerkrankungen sind die Auswirkungen auf den Gelenkknorpel. Am Modell der Monolayer-Knorpel-Zellkultur aus humanen, vitalen Knorpelpräparaten von Hüft- und Kniegelenk wurden die Veränderungen der Vitalität der Chondrozyten durch Natrium-Morrhuat (Varicocid) untersucht. Zum Vitalitätsnachweis wurden der Trypanblau-Ausschlußtest und der Zytotoxizitätstest mit MTT verwendet. Im Trypanblautest schädigt Varicocid die Chondrozyten in der Zellkultur in allen untersuchten Konzentrationen nicht unerheblich. Nach 2 Stunden liegen die Werte abgestorbener Zellen bei einer Konzentration von 4500µmol/l um 90%, bei 900µmol/l um 80%, bei 90 µmol/l um 70% und schließlich bei 9µmol/l um 65 %. Im MTT-Test zeigt sich im wesentlichen, daß die Zellschäden u.a. von der Konzentration und weniger von der Zeit abhängig sind. Natrium-Morrhuat (Varicocid) zerstört in der hohen Konzentration (4500µmol/l) innerhalb 2 Stunden 90% der Zellen. Bei 900µmol/l gehen zwei Drittel zugrunde. Die weiteren Verdünnungsstufen bewirken nur noch geringe Veränderungen der Vitalität (Abfall um 10%). Die erhobenen Daten belegen, daß in der Knorpelzellkultur Natrium-Morrhuat eine zytotoxische Wirkung aufweist, die sowohl an der Zellmembran wie auch an den Mitochondrien nach einer Einwirkzeit von 30 Minuten relativ wenig zeit- als vor allem konzentrationsabhängig abläuft. Ob eine Übertragung auf vitale Verhältnisse erlaubt ist, kann nicht eindeutig beantwortet werden, da in der Zellkultur die Chondrozyten ,,nackt und bloß" vorliegen, in vivo aber durch ihre Einbettung in die Knorpelgrundsubstanz geschützt sind.