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Proliferations- und Differenzierungsverhalten humaner Zahnkeimzellen der Pulpa

dc.contributor.advisorWiese, Karl Günter Prof. Dr. Dr.de
dc.contributor.authorGümmer, Andrea Mirjade
dc.date.accessioned2012-04-16T17:26:47Zde
dc.date.available2013-01-30T23:50:45Zde
dc.date.issued2011-11-10de
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B29C-9de
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.53846/goediss-1114
dc.description.abstractZiel der Arbeit war es, die Pulpa von Zahnkeimen auf das Vorhandensein von multipotenten Stammzellen zu überprüfen. Dazu wurde das Pulpagewebe frisch extrahierter Zahnkeime überzähliger oder retinierter Zähne verwandt, um Zellkulturen anzulegen. Aus den Kulturen konnten Stro1-, CD271- und CD133-positive Zellen isoliert werden. Diese Zelltypen sowie ihre Restzellfraktionen wurden dann nach ihrem Proliferations- und Differenzierungsverhalten charakterisiert. Des weiteren wurde mit Hilfe der Polymerase-Ketten-Reaktion (PCR) und quantitativer Real-Time PCR (RTq-PCR) die Expression bestimmter Markergene analysiert, die typischerweise von den einzelnen Zelltypen im Differenzierungsstadium exprimiert werden. Als Markergene der Osteogenese wurden Osteocalcin, Osteopontin, Osteonectin, Osteocrin, Kollagen1a1, CBFA1 bestimmt. Für die Chondrogenese wurden Aggrecan, Sox9, Chondroadherin und für die Adipogenese PPARγ und FABP4 untersucht. Darüber hinaus wurde die osteogene Differenzierung der Zellen durch den Nachweis von Osteokalzin mittels eines enzyme linked immunosorbent assay (ELISA) im Überstand der Zellkulturen untersucht. Als Adipozytennachweis erfolgte eine histomorphologische Untersuchung an fixierten Zellen des Adipozytenansatzes mithilfe einer histologischen Färbemethode (Öl-Rot-O). Aus dem Gewebe der Zahnpulpa konnten über mehr als 3 Monate Zellkulturen gewonnen werden. In den primären Kulturen waren 5 - 8,5% Stro1-, CD271- und CD133-positive Zellen vorhanden. Im osteogenen Differenzierungsmedium zeigen CD271-positive Zellen die höchste Proliferationrate während im adipogenen Medium die CD133-positiven Zellen die höchste Rate aufwiesen. In beiden Medien zeigten Stro1-positive Zellen das geringste Wachstum. Die Stro1+ Zellen exprimierten in den entsprechenden Medien die höchste Rate der entsprechenden osteogenen, chrondrogenen und adipogenen Markergenen und synthetisierten die höchsten Konzentrationen an Osteokalzin. Auch ließen sie sich in Osteoblasten und Adipozyten differenzieren. CD133-positive Zellen differenzierten ebenfalls zu reifen Osteoblasten/Odontoblasten, die sowohl die Osteokalzin mRNA exprimierten als auch Osteokalzin synthethisierten und ins Medium abgaben. CD271-positive Zellen hingegen zeigten kein osteogenes Differenzierungspotential, produzierten und exprimierten kein Osteokalzin. CD271-positive Zellen scheinen aber dennoch einen wesentlichen Einfluß auf die Differenzierung von CD133- und Stro1-positiven Zellen zu haben, da die CD271-negative Zellfraktion weder Osteokalzin exprimiert noch produziert und somit keine reifen Osteoblasten/Odontoblasten bildet. Da in der Pulpa von Zahnkeimen keine Fettzellen vorhanden sind, kann aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit geschlossen werden, dass es ich bei den Stro1+ Zellen um multipotente Stamm- bzw. Vorläuferzellen handelt.de
dc.format.mimetypeapplication/pdfde
dc.language.isogerde
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/de
dc.titleProliferations- und Differenzierungsverhalten humaner Zahnkeimzellen der Pulpade
dc.typedoctoralThesisde
dc.title.translatedProliferation and Differentiation Characteristics of Human Pulp Cells taken from Tooth Germsde
dc.contributor.refereeWiese, Karl Günter Prof. Dr. Dr.de
dc.date.examination2011-11-15de
dc.subject.dnb610 Medizin, Gesundheitde
dc.description.abstractengThe aim of the study was to describe the proliferation and differentiation characteristics of stem cells isolated from the pulp of human tooth germs. Chopped pulp tissue was used to grow cells in different culture media. From these primary cell cultures 5 to 8,5% Stro1+, CD271+ and CD133+ mesenchymal stem cells (MSCs) could be isolated by magnetic sell sorting (MACS). Afterwards the purified cell population of Stro1+, CD271+ and CD133+ cells and the remaining Stro1-, CD271- and CD133- cell populations were seeded in cultures and after expansion fed with osteogenic, chondrogenic or adipogenic media to explore the potential of the pulp stem cells. To characterize the different cell lines we measured the cell proliferation and determined the expression of lineage-related marker genes. The differentiation of osteoblast-like cells are characterized by the gene expression of osteocalcin, osteopontin, osteonectin, osteocrin, collagen 1a1 and CBFA1 and, furthermore, by the presence of osteocalcin in the cells cultures supernatant. The chondrogenic cell line was determined by the gene expression of aggrecan, sox9, chondroadherin and the adipogenic cell lines by the mRNA expression of PPARγ and FABP4.Our results demonstrate that the Stro1+ and CD133+ cells show a weak proliferation rate but immediately differentiate in osteogenic and adipogenic media, whereas CD271+ cells mainly proliferate. Stro1+ and CD133+ express the typical marker genes of osteogenic, chondrogenic and adipogenic cell lines. Furthermore, these cell populations were able to differentiate into adipocytes and osteoblast or odontoblast like cell that synthesize osteocalcin. In contrast to Stro1+/- and CD133+/- cell populations CD271+ cells as well as the CD271- cell population containing Stro1+ and CD133+ do not express or synthesize osteocalcin. To fully explore the network of the pulp MSCs culminating in the differentiation of odontoblasts/osteoblasts further research is necessary.de
dc.contributor.coRefereeMiosge, Nicolai Prof. Dr.de
dc.subject.topicMedicinede
dc.subject.gerhumane Pulpazellende
dc.subject.gerZahnkeimde
dc.subject.gerSTRO-1de
dc.subject.gerCD271de
dc.subject.gerCD133de
dc.subject.gerProliferationde
dc.subject.germultipotente Stammzellende
dc.subject.gerchondrogene Differenzierungde
dc.subject.geradipogene Differenzierungde
dc.subject.gerosteogene Differenzierungde
dc.subject.enghumande
dc.subject.engdental pulpde
dc.subject.engtooth germde
dc.subject.engSTRO-1de
dc.subject.engCD271de
dc.subject.engCD133de
dc.subject.engproliferationde
dc.subject.engmultipotent stem cellsde
dc.subject.engchondrogenic differentiationde
dc.subject.engadipogenic differentiationde
dc.subject.engosteogenic differentiationde
dc.subject.bk44.03 Methoden und Techniken der Medizinde
dc.identifier.urnurn:nbn:de:gbv:7-webdoc-3224-4de
dc.identifier.purlwebdoc-3224de
dc.affiliation.instituteMedizinische Fakultätde
dc.subject.gokfullMED 280: Biologiede
dc.identifier.ppn682947458de


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