Der Einfluß von zyklischer mechanischer Dehnung auf humane Fibroblasten
| Leiter des Projekts: | Bosch, Ulrich (Medizinische Hochschule Hannover / Unfallchirurgische Klinik, Tel.: 0511 532-2026, bosch.ulrich at mh-hannover.de) |
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| Mitarbeiter: | Zeichen, Johannes; Griensven, Martijn van; Skutek, Michael |
| Forschungseinrichtung: | Medizinische Hochschule Hannover / Unfallchirurgische Klinik |
| Finanzierung: | Dr.h.c. Robert Mathys Stiftung; Deutschsprachige Gemeinschaft für Arthroskopie |
| Format: | Projekt (SPOFOR) |
| Sprache: | Deutsch |
| Projektlaufzeit: | 01/1998 - 12/1999 |
| Schlagworte: | |
| Erfassungsnummer: | PR019980105935 |
Zusammenfassung
Forschungsdefizit:
Bis jetzt ist noch nicht geklärt, wieviel mechanischer Stress für die optimale Heilung im Binde- und Stützgewebe des Bewegungsapparates notwendig ist.
Forschungshypothesen:
Zyklische mechanische Dehnung von humanen Fibroblasten führt dosisabhängig zu Veränderungen der Signaltransduktion, der Expression des Protoonkogens c-fos, DNA Synthese, Kollagen Typ I und III und Fibronektin Synthese, sowie zu einer veränderten Expression von Hitzeschockprotein 70 (HSP 70) und Zytokinen.
Forschungsziele:
Das Ziel des Forschungsprojektes ist die Untersuchung, welchen Einfluß definierte mechanische Dehnung auf humane Fibroblasten aus unverletzten Sehnen und Ligamenten hat. Insbesondere sollen die Auswirkungen für die Signaltransduktion, die Regulation der Zellproliferation, die Synthese von extrazellulären Matrixproteinen, die Expression von HSP 70 und von Zytokinen untersucht werden.
Praxisbezug:
Mit diesen naturwissenschaftlichen Grundlagenuntersuchungen könnten therapeutische Maßnahmen bei der Rehabilitation von Kapsel- und Bandverletzungen verbessert werden.
(Zwischen)Ergebnisse
Signaltransduktion: 15 Minuten nach 5 % zyklischer mechanischer Dehnung wird der Transkriptionsfaktor NF-B aktiviert B. Zellproliferation: Von 9 Patienten wurden humane Fibroblasten aus der Patellarsehne auf elastischen Silikonschalen kultiviert. Die Silikonschalen wurden in einem elektromechanischen Stimulationsgerät gedehnt. Die Schalen wurden mit einer Dehnungsamplitude von 5 %, Frequenz 1 Hz, 15, 30 und 60 Minuten lang zyklisch biaxial gedehnt. 6,12 und 24 Stunden nach Stressbeginn wurde der Versuch beendet. Als Kontrolle dienten Fibroblasten, die unter den gleichen Versuchsbedingungen kultiviert, jedoch nicht mechanisch gedehnt wurden. 6 Stunden nach 15minütiger zyklischer Dehnung kommt es zu einer Zunahme der Zellproliferation gegenüber der Kontrollgruppe. Nach 12 Stunden war die Zellproliferation in der Kontrollgruppe höher. 24 Stunden nach Stressbeginn war die Zellproliferation in der "gestressten" Gruppe höher. Bei 30minütiger zyklischer Dehnung war nach 6,12 und 24 Stunden die Zellproliferation geringer als in der Kontrollgruppe. Bei 60minütiger Dehnung zeigte sich derselbe Trend wie bei 15 Minuten Dehnung. 6 Stunden nach Stressbeginn war die Zellproliferation höher, nach 12 Stunden niedriger und nach 24 Stunden zeigte sich erneut ein Anstieg im Vergleich zur Kontrollgruppe.