Bericht über das 4. Symposium des Transdisziplinären Arbeitskreis’ Regenerative Medizin (TAK RegMed)

Das Symposium fand am Samstagvormittag 12.11.2011 im Rahmen des Deutschen Zahnärztetags in Frankfurtstatt. Zunächst gab Professor Dr. Dr. Lauer, 1. Vorsitzender einen kurzen Überblick über die Aktivitäten des TAK RegMed seit der Gründung 2008 in Stuttgart.
Daraufhin musste er  bekannt geben, dass Prof. Dr. Paul Sharpe, London aufgrund einer schweren Erkrankung eines Familienmitglieds, kurzfristig abgesagt hatte. Prof. Dr. Werner Götz, Bonn sprang ein und gab einen umfassenden Überblick über die Stammzellforschung in der Zahnmedizin. Er referierte über die Vor- und Nachteile xeno-, allo- und autogener Zellen und Geweben. Er gab einen Einblick in den Einsatz von verschiedenen Arten von Stammzellen, in Tissue Engineering und in gentechnische Verfahren sowie Stammzellnischen der Mundhöhle, unter anderem stellte er auch die Möglichkeit des Stem-cell-homing vor. Er diskutierte abschließend die schon oft gestellte Frage, wann dritte Zähne aus dem Labor therapeutisch nutzbar sein werden und die (noch) bestehenden Risiken und Limitationen der denkbaren Möglichkeiten.

Als nächstes gab Frau Dr. Susanne Proksch, Freiburg einen Einblick in die „Beeinflussung des Verhaltens humaner mesenchymaler Stammzellen (hMSCs) durch ihre extrazelluläre Umgebung“. Sie stellte Studien zu fibronektinbiofunktionalisierten Modelloberflächen mit definiertem Mikromuster vor. Es konnte gezeigt werden, dass diese Mikromuster die Adhäsion, Proliferation und die Morphologie sowie die Genexpression der hMSCs steuern können. Danach zeigte sie, wie sich Zellen aus der Umgebung auf die hMSCs auswirken, Parodontalzellen beispielsweise hemmen die Proliferation von hMSCs und beeinflussen die Transkription stammzelltypischer Gene. Ihre Schlussfolgerung ist, dass die chemische, die zelluläre und die biomechanische Umgebung Einfluss auf die Zellen haben. Über die Selektion dieser Faktoren könnten gezielt Stammzellen in die gewünschte Richtung gelenkt werden.

Über den „Einsatz innovativer Biomaterialien im Tissue Engineering für die MKG-Chirurgie“ gab Prof. Dr. Dr. Ralf Smeets, Hamburg einen Überblick. Zunächst sprach er über Voraussetzungen für und Anforderungen an das Tissue Engineering, über Biomaterialien und synthetische und natürliche Polymere. Beim Biopolymer Seide konnte eine nicht geklebte Funktionalisierung mit Hydroxylapatit entwickelt werden. Dann referierte er über die Probleme von Wachstumsfaktoren wie beispielsweise BMPs, über Agarose-Pivotverfahren zur Beschichtung von Implantatoberflächen und Verbesserung der lokalen Hämostase durch Mikrosphärensysteme mit Releasefunktion, die durch topischen Einsatz z.B. von Thrombin systemische Interventionen und den damit verbundenen Risiken vermeidbar machen könnten. Er äußerte sich auch kritisch zu manchen Tierstudien, die an jungen gesunden Tieren Materialien und Verfahren untersuchen, die dann an einem z.B. immunsupprimierten Patientenklientel mit völlig unvorhersehbarem Outcome eingesetzt werden sollten. Herr Dr. Dr. Günter Russmüller, Wien sprach über „Biophotopolymere als Knochenersatz der Zukunft“. Er gab einen Überblick über Polymere in der Medizin unterteilt in abbaubar und nicht-abbaubar und deren Vor- und Nachteile. Anhand einer 3D Rekonstruktion des Schädels von Joseph Haydn zeigte er, wie man den dortigen Jochbeindefekt heute versorgen würde. Er erläuterte die Problematik der Knochenersatzmaterialien: einerseits deren Mechanik die sich an Knochen bzw. Titan orientiert, anderseits der biologischen Komponente, die eine schnelle Vaskularisierung ermöglichen muss; als vorteilhaft haben sich biopolymere Schäume erwiesen, die durch ihre kleine Poren eine hohe Interkonnektivität aufweisen. Bei den abbaubaren Biophotopolymeren konnte in vivo eine 45%ige Knochenneubildung nachgewiesen werden.

Herr Alexander Nowak, Dresden stellte eine Studie vor, anhand derer die Proliferations- und Differenzierungsstadien von in Mäusefemur implantierten mesenchymalen Stammzellen (MSCs) histologisch untersucht wurden. Die MSCs wurden aus transgenen GFPmarkierten SV40 Large T-Antigen Mäusen (Tetzrazyklin gesteuert) isoliert. Auf Kollagenschwämmen wurden sie in Femurdefekte der Mäuse implantiert und intern fixiert. Die histologische Auswertung erfolgte nach drei Wochen. Es zeigte sich eine gesteigerte osteogene Potenz der vordifferenzierten MSCs im Vergleich zur Kontrollgruppe.

Frau Cornelia Müller, Jena präsentierte eine Tierstudie zur „Charakterisierung der Biointegration allogener Knochenmembranen für die mukogingivale Chrirurgie“. Goldstandart zur Verbreiterung der periimplantären Zone fixierter, keratinisierter Gingiva stellt das freie Schleimhauttransplantat (FST) dar. Trotzdem ist das FST mit Nachteilen behaftet. Deshalb sollte anhand eines Rattenmodells untersucht werden, ob eine allogene azelluläre Dermalmatrix von Wistarratten hinsichtlich Gewebestabilität und Volumenstabilität als geeignetes Biomaterial anwendbar ist. Als Kontrolle diente ein autogenes Dermistransplantat desselben Tieres. Die allogenen Matrices zeigten im Vergleich zu den autologen Transplantaten eine M1 dominierte Inflammationsphase, was eine höhere Akkumulation proinflammatorischer Makrophagen ausweist. Es konnten eine erhöhte Myofibroblastenakkumulation und eine verzögerte Neovaskularisation nachgewiesen werden, was zeigt, dass diese Methode derzeit keine Alternative zum FST darstellt. Eine Funktionalisierung der Membranen könnte über bessere Biointegrierbarkeit eine zukünftige Nutzbarkeit ermöglichen.

Herr Dr. Boris Schminke, Göttingen sprach über „The discoidin receptor 1 deficient mice for investigation of osteoarthritis in the TMJ”. Er gab zunächst anhand histologischer Merkmale einen Überblick, wie sich gesunder Knorpel in osteoarthritischen Knorpel verändert. Mittels Discoidin domain receptor (DDR1)- knock-out Mäusen konnte ein OsteoarthiritsModell am Kiefergelenk etabliert werden. Die Mäuse zeigten schon nach neun Wochen pathologische Merkmale einer Osteoarthritis. Die Daten der Zellkulturen aus den Kiefergelenken bestätigen den ostoarthritischen Charakter der Zellen. Es konnten die antagonistischen Transkriptionsfaktoren RUNX2 und SOX9 in den isolierten Kiefergelenkschondrozyten nachgewiesen werden, sie zeigen Übereinstimmung mit den bekannten Faktoren für Chondrozytenprogenitorzellen.

(Dr. K. Reichenmiller)

 

Das Protokoll der Mitgliederversammlung des TAG RegMed am 12.11.2011 können Sie hier herunterladen