Histologische und molekularbiologische Analysen von mit MR-Kontrastmittel gelabelter mesenchymaler Stammzellen nach Implantation in osteochondrale Defekte im Kaninchenmodell

In dieser Arbeit wurde der Einfluss einer Stammzellmarkierung mit dem MRT Eisenkontrastmittel Resovist® auf die Knorpeldefektregeneration untersucht sowie der histologische Nachweis der Markierung erbracht. In 36 Kaninchenfemora wurden allogene mesenchymale Stammzellen (MSC) in Fibrin–Zell–Implantaten in standardisierte Knorpeldefekte eingebracht. Die MSC waren mit eGFP für den histologischen Nachweis (n=36) sowie zur Hälfte mit Resovist® markiert (n=18). Die Auswertung erfolgte nach der 4., 12. und 24. Woche (je n=12). Der direkte Nachweis der Markierung gelang nach der 4. Woche uneingeschränkt, nach der 12. Woche nur in langsam heilenden Defekten. Weder makroskopisch noch mikroskopisch wurde gemäß ICRS Kriterien ein signifikanter Einfluss der Markierung nachgewiesen. Dies bestätigten auch die molekularbiologischen Analysen verschiedener Genexpressionsraten von typischen Differenzierungs , Dedifferenzierungs , sowie Entzündungsmarkern mittels PCR. Anhand dieser kumulativen Ergebnisse kann in Zukunft die Resovist® Markierung als in vivo Stammzellenmonitoring angewendet werden.
Object of the study was to discern the influence of stem cell labelling with MRI-contrast media Resovist® on cartilage regeneration and histological label detection. Fibrin-Clots containing allogenic mesenchymal stem cells (MSC) were implanted in standardised cartilage defects in 36 rabbit femora. All MSC (n=36) were labelled lentivirally with eGFP for histological detection, in addition half of the MSC (n=18) were incubated with the MRI-contrast agent Resovist®. Ex vivo analysis was performed after 4, 12 and 24 weeks. After the 4th week histology showed both labels were detectable, after the 12th week detection was only possible in slowly healing defects. Microscopic and macroscopic evaluation of cartilage regeneration using ICRS criteria showed no significant differences through labelling. These findings were corroborated in molecular biological analysis of typical differentiation, dedifferentiation and inflammation markers using PCR. Henceforth, Resovist® can be used for in vivo stem cell monitoring.