Simunovic, Filip
[VerfasserIn]
;
Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Medizinische Fakultät
Molekulare Mechanismen der Interaktion zwischen Osteoblasten und Endothelzellen und deren Bedeutung für die Gewebezüchtung des Knochens
- [Überarbeitete Version vom 29.8.2019]
Beschreibung:
Abstract: Hintergrund. Das führende Problem in der Knochenersatzforschung ist die Vaskularisation der eingesetzten Konstrukte, und das gemeinsame Ziel unserer Arbeiten ist es, molekulare Faktoren mit sowohl proangiogenetischer als auch proosteogener Wirkung zu identifizieren. Die Kokultivierung von Osteoblasten (OBs) und Endothelzellen (ECs) wirkt sich osteoinduktiv und pro-proliferativ auf die Osteoblasten, ebenfalls werden die Proliferation der Endothelzellen und die Ausbildung von Gefäßen angeregt.<br><br>Material und Methoden. Die Veränderungen im Transkriptom und Proteom der ECs und der OBs wurden mittels mRNA Microarrays und mittels Massenspektrometrie untersucht. Die Ergebnisse wurden durch rt-qPCR und durch ELISA verifiziert. Um molekulare Mechanismen der Interaktion zwischen OBs und ECs zu untersuchen wurden mRNA-bindenden Proteine per Biotin-Pulldown Experimente und die microRNAs per miRNA Microarrays verwendet. <br><br>Ergebnisse. Die Transkriptom- und Proteomanalysen ergaben wiederholt, dass die Kokultivierung stets zu einer Hochregulation der Komponenten der Extrazellulärmatrix führt. Der Biotin-Pulldown Versuch ergab, dass die Stabilität der osteoblastären Alkalischen Phosphatase durch Bindung an Vimentin, ein Intermediärfilament, erhöht wird. Die miRNA Versuche zeigten die Bedeutung der angiogenen miRNA-126 in der Biologie der Osteoblasten. <br><br>Diskussion. Die Ergebnisse belegen wiederholt die Bedeutung der Extrazellulärmatrix in der Interaktion der ECs und OBs. Diese Beobachtungen haben Bedeutung für die Herstellung der Knochenersatzkonstrukte. Insbesondere die Herstellung per 3D Biodruck ermöglicht heute die gezielte Besiedlung der Konstrukte mit Komponenten der Extrazellulärmatrix, was zu einer verbesserten angio- und osteogenen Leistung des Konstruktes in-vivo führen kann