Über den Autor
Co-Autoren
Thomas Ostermann, Julian Weiler, Thomas Dittmar, Anton Friedmann
Osteogene Differenzierung von Saos-2 Zellen unter Einfluss von Hyaluronsäure im Airlift Model
Thema
Einleitung
Die gesteuerte Geweberegeneration ist eine gut dokumentierte Methode, um Alveolarkammdefekte aufzubauen1. Mit Hilfe einer mechanischen Barrieremembran werden Epithel- und Bindegewebszellen vom Einwachsen in den Defekt abgehalten und bevorzugte Zellen aus dem PDL und Alveolarknochen können proliferieren. Die Diffusionseigenschaft der Membranen zur Ernährung der osteoblastenähnlichen Zellen im Airlift Model wurde in vitro bereits untersucht2. Die Hyaluronsäure zeigte eine deutliche Verbesserung hinsichtlich der Zellproliferation bei osteoblastenähnlichen Zellen3. Die klinische Erfahrung hinsichtlich der Resultate aus der Anwendung der Hyaluronsäure scheint vielversprechend4. In der Arbeit wurde der Einfluss der Hyaluronsäure auf native und Ribose-kreuzvernetzte Kollagenmembranen anhand von Saos-2 Zellen im Airlift Modell in vitro untersucht.
Fragestellung
Entsteht unter Einfluss von Hyaluronsäure ein Zusatzeffekt auf die osteogene Differenzierung der Saos-2 Zellen im Airlift Modell auf unterschiedlichen Kollagensubstraten?
Material & Methode
Versuchsaufbau (Abb. 1)
・2 Substrate: nativ kreuzvernetzt + Ribose-kreuzvernetzt
・ Tränkung mit Hyaluronsäure für 5 min
・ 200 000 Saos-2 Zellen wurden auf jedem Substrat ausgesät
・ Für 7 und 14 Tage kultiviert
・ 3 Wiederholungen
・Versuchskonditionen (Abb. 2)
Labormethodik:
・ RNA Extraktion (NucleoSpin®RNA Kit)
・ cDNA Synthese (First Strand cDNA Synthesis Kit)
・ RT -qPCR mittels SYBR green®
・ Targetgene: RUNX2, BGLAP, IBSP, CX43, POSTN
・ Referenzgen: GAPDH
Statistische Analyse: SPSS (23.0 IBM USA) (Tabelle 1)
- Univariate Varianzanalyse ANOVA (△△-CT Werte)
-T-test
・Relative Expressionsunterschiede zur Positivkontrolle (Abb. 3)
・Visualisierung der Zellen unter dem Lichtmikroskop (Abb. 4+ 5)
Ergebnisse
Nach 14 Tagen wurden auf dem nativen Kollagensubstrat vier Zielgene (Runx2, BGLAP, IBSP, Cx43) um ein Vielfaches exprimiert. Insbesondere wurde bei dem nativen Kollagensubstrat, behandelt mit der 1:100 verdünnten Hyaluronsäure, gegenüber dem Ribose-kreuzvernetzten Substrat eine statistische Signifikanz von p= 0,032 verzeichnet. Periostin wurde aufgrund der hohen Streubreite aus der Analyse ausgeschlossen.
Schlussfolgerung
Die Saos-2 Zellen wiesen unter Einfluss von Hyaluronsäure nach zwei Wochen auf dem nativen Kollagensubstrat ein höheres Expressionsprofil als gegenüber dem Ribose-kreuzvernetzten Kollagensubstrat auf.
Die Erweiterung der Zielgene um Wachstumsfaktoren kann für die Untersuchung der Effekte der Hyaluronsäure sinnvoll sein.
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Literatur:
1Pilloni, A., Schmidlin, P. R., Sahrmann, P., Sculean, A., & Rojas, M. A. (2019). Effectiveness of adjunctive hyaluronic acid application in coronally advanced flap in Miller class I single gingival recession sites: a randomized controlled clinical trial. Clinical Oral Investigations, 23(3), 1133-1141. doi:10.1007/s00784-018-2537-4
2Friedmann, A. et al. (2008). Cytobiocompatibility of collagen and ePTFE membranes on osteoblast-like cells in vitro. J Biomed Mater Res A, 86(4), 935-941. doi:10.1002/jbm.a.31646
3Yildirim, S., Ozener, H. O., Dogan, B., & Kuru, B. (2017). Effect of Topically-Applied Hyaluronic-Acid on Pain and Palatal Epithelial Wound Healing: An Examiner-Blind, Randomized, Controlled Clinical Trial. Journal of Periodontology, 1-14. doi:10.1902/jop.2017.170105
4Benic, G. I., & Hammerle, C. H. (2014). Horizontal bone augmentation by means of guided bone regeneration. Periodontology 2000, 66(1), 13-40. doi:10.1111/prd.12039
Zusammenfassung:
Die invitro Studie konnte zeigen, dass die Saos-2 Zellen auf den Kollagensubstraten im Airlift Model vital blieben. Die Saos-2 Zellen wiesen unter Einfluss von Hyaluronsäure nach zwei Wochen auf dem nativen Kollagensubstrat ein höheres Expressionsprofil als gegenüber dem Ribose-kreuzvernetzten Kollagensubstrat auf.