Sehnenregeneration

 

Sehnenerkrankungen treten sowohl beim Pferd als auch beim Menschen häufig auf. Aufgrund ihres oftmals degenerativen Charakters stellt ihre erfolgreiche Therapie jedoch nach wie vor eine große Herausforderung dar. Nach konventioneller Behandlung regeneriert sich die Sehne nicht vollständig, sondern unter Narbenbildung. In der Folge kommt es häufig zu Rezidiven der Erkrankung.

Unser Ziel ist es, durch regenerativ-medizinische Therapie die Sehnenheilung zu verbessern, wobei die lokale Applikation mesenchymaler Stammzellen (MSC) und autologer Blutprodukte als besonders vielversprechend angesehen werden. Bisherigen Studien am Pferd zufolge führt die Applikation von MSC sowohl zu einer verbesserten Struktur des heilenden Sehnengewebes als auch zu deutlich geringeren Rezidivraten. Unsere Arbeiten konzentrieren sich nun darauf, ein besseres Verständnis des zugrundeliegenden Wirkmechanismus zu erlangen. Darüber hinaus arbeiten wir an einer möglichen Translation der am Pferd gewonnenen Erfahrungen in die humanmedizinische Anwendung. Dieses Projekt wird am Sächsischen Inkubator für Klinische Translation (SIKT), Universität Leipzig, und in Kooperation mit der Klinik und Poliklinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Universität Leipzig, durchgeführt.

 

Untersuchungen in vitro

MSC werden in vitro auf ihr tenogenes Potential und ihre immunmodulatorischen Fähigkeiten hin untersucht. Hierzu verwenden wir ein Modell, in dem die Zellen auf natürlichen, zellfreien Scaffolds und unter mechanischer Stimulation kultiviert werden.

Eine Studie hinsichtlich der Dezellularisierung von Sehnen und ihrer Wiederbesiedelung mit MSC wurde in Tissue Engineering publiziert:

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23879725

 

 

Linke Abbildungen: Sehnengewebe im Lichtmikroskop (Längsschnitt; Hämatoxylin-Eosin), links unbehandelt mit violett dargestellten Zellkernen zwischen den Kollagenfasern, rechts nach Dezellularisierung ohne Zellkerne.

Rechte Abbildungen: Sehnengewebe im Transmissionselektronenmikroskop (Querschnitt; Aufnahmen von PD Dr. J. Kacza, Veterinär-Anatomisches Institut), links unbehandelt mit Darstellung einer typischen Flügelzelle, rechts nach Dezellularisierung und weitestgehender Entfernung der zellulären Bestandteile.

 

Linke Abbildung: Sehnenscaffold, besiedelt mit equinen MSC, im Fluoreszenzmikroskop (längs; Live/Dead Färbung); die MSC (grün dargestellt) ordnen sich parallel entlang der Faserrichtung an.

Rechte Abbildung: Zentrales Element der Stresskammer zur Fixierung der Sehnenkonstrukte für die Kultur unter mechanischer Stimulation. Die Stresskammer wurde in Kooperation mit Prof. Dr. C. Kasper, BOKU Wien, und dem TCI Hannover entwickelt.

 

Untersuchungen in vivo

Pferde, die wegen Sehnenerkrankungen mit MSC behandelt wurden, werden nachverfolgt, um das klinische Behandlungsergebnis zu überprüfen. Neben klinischen Untersuchungen und der Sonographie ist hierfür besonders die Untersuchung im Stehend-MRT der Klinik für Pferde von großem Nutzen.

Behandlungsergebnisse von 98 Pferden wurden bereits in der Fachzeitschrift Pferdeheilkunde publiziert:

http://www.biblioserver.com/pferdeheilkunde-fundus/index.php?m=search&id...

Außerdem arbeiten wir an der Optimierung eines Pferdemodells zur Untersuchung von Achillessehnenerkrankungen des Menschen.

 

Abbildung: Tansversale MRT Aufnahmen von akuter Tendinopathie der oberflächlichen Beugesehne in verschiedenen Wichtungen.

 

Abbildung: Ultraschall-Aufnahmen des selben Patienten am selben Tag im akuten Zustand (a) und 2 (b), 4 (c) sowie 8 (d) Wochen nach der Behandlung mit MSC. Die Sehnenheilung ist an der zunehmenden Füllung des Defekts mit isoechogenem Material und der Abnahme der Umfangsvermehrung der oberflächlichen Beugesehne deutlich nachvollziehbar.