Differenzierungspotenzial humaner primärer Parodontalligament-Zellen von Patienten mit gesundem Zahnhalteapparat

Differentiation potential of human primary periodontal ligament cells from patients with healthy periodontium

von Fabian Maximilian Weeber
Dissertation
Datum der mündl. Prüfung:2022-06-07
Erschienen:2022-06-07
Betreuer:Prof. Dr. Nicolai Miosge
Gutachter:Prof. Dr. Dr. Karl Günter Wiese
Gutachter:Prof. Dr. Thomas Meyer
Zum Verlinken/Zitieren: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9282

 

 

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Zusammenfassung

Englisch

The fibrous apparatus of the human periodontium is subject to both structural aging processes and adaptation to functional loads and thus exhibits characteristics of a dynamic system. Structural studies of the parodontal ligament were frequently performed in the past. Nowadays, however, investigations with regard to stem cells and their properties are in the foreground. Due to the multipotent differentiation behavior of periodontal ligament cells, they can differentiate into different cell types, but are fixed to one tissue type. The aim of this work was to investigate periodontal ligament cells of different donor age with regard to their adipogenic, chondrogenic and osteogenic differentiation readiness and thus to prove mesenchymal stem cell character. All cells relevant for the work were derived from the periodontal ligament of previously extracted teeth, which were initially stimulated by appropriate medium. FACS analysis prior to differentiation was used to characterize the periodontal ligament cells by the mesenchymal surface antigens CD73, CD90, CD105, CD146 and CD166. These were shown to be mesenchymal stem cells. Characteristic markers of each differentiation lineage could be detected by quantitative real-time PCR, Western blot, immunofluorescence staining, and immunocytochemistry. The results showed that periodontal ligament cells, as multipotent progenitor cells, are capable of adipogenic, chondrogenic, and osteogenic differentiation.
Keywords: periodontium; differentiation; periodontal ligament cells; mesenchymal stem cells

Deutsch

Der Faserapparat des menschlichen Parodontiums ist sowohl strukturellen Alterungsprozessen als auch einer Anpassung an funktionelle Belastungen unterworfen und zeigt damit Eigenschaften eines dynamischen Systems. Strukturelle Untersuchungen des Paro- dontalligaments wurden in der Vergangenheit häufig vorgenommen. Heutzutage stehen jedoch Untersuchungen in Hinblick auf Stammzellen und deren Eigenschaften im Vordergrund. Durch das multipotente Differenzierungsverhalten der Parodontalligament-Zellen können sie sich zwar in unterschiedliche Zelltypen differenzieren, sind aber auf eine Ge- webeart festgelegt. Ziel dieser Arbeit war es, Parodontalligament-Zellen unterschiedlichen Spenderalters hinsichtlich ihrer adipogenen, chondrogenen und osteogenen Differenzierungsbereitschaft zu untersuchen und damit mesenchymalen Stammzellcharakter nach- zuweisen. Alle für die Arbeit relevanten Zellen stammten aus dem Parodontalligament zuvor extrahierter Zähne, die zunächst durch entsprechendes Medium stimuliert wurden. Eine vor den jeweiligen Differenzierungen angelegte FACS-Analyse diente zum Charakterisieren der Parodontalligament-Zellen durch die mesenchymalen Oberflächenantigene CD73, CD90, CD105, CD146 und CD166. Es konnte nachgewiesen werden, dass es sich um mesenchymale Stammzellen handelt. Charakteristische Marker der jeweiligen Differenzierungslinie konnten mittels quantitativer Echtzeit-PCR, Western-Blot, Immunflu- oreszenzfärbungen und Immunzytochemie nachgewiesen werden. Die Ergebnisse zeigten, dass Parodontalligament-Zellen als multipotente Vorläuferzellen in der Lage sind sich adipogen, chondrogen und osteogen zu differenzieren.
Schlagwörter: Parodontium; Differenzierung; Parodontalligament-Zellen; mesenchymale Stammzellen
 
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