Endotheliale und mesenchymale Kokultivierung auf Kalziumkarbonatmatrizes

Endothelial and mesenchymal co-cultivation on calcium carbonate matrices

by Petra Julia Anna Melsheimer
Doctoral thesis
Date of Examination:2023-07-26
Date of issue:2023-07-10
Advisor:PD Dr. Dr. Björn Florian Böhrnsen
Referee:Prof. Dr. Arndt Schilling
Referee:Prof. Dr. Margarete Schön
Persistent Address: http://dx.doi.org/10.53846/goediss-9987

 

 

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Abstract

English

The aim of this work was the analysis of pre-colonized calcium carbonate carriers with HUVEC, MSC or a co-cultivation (HUVEC and MSC) in vivo. These carriers were implanted into immunosuppressed RNU rats, explanted and examined after 14 days and 28 days. The methods used (qRT-PCR, staining with PKH, Smith Karagianes, osteopontin and in situ hybridization) were chosen to study and control the development of new vessels and the mineralization of the specimens. By means of chromogenic in-situ hybridization, the human cells pre-colonized on the carriers could still be detected after the end of the test (CISH). In all three groups (MSC, HUVEC, hMSC + HUVEC) both an increased number of new vessels and increased mineralization were found after 14 and 28 days compared to the unsettled control group. Although in-vitro studies have already achieved promising results, in-vivo cultivation over a longer observation period (MSC + HUVEC) did not show any significant improvement in osteogenesis and angiogenesis compared to monocultural pre-cultivation. Future in-vitro studies should always examine the use of co-cultures for osteogenic and angiogenic pre-cultivation against the background of an in-vivo application in order to promote optimal results for the benefit of the patient.
Keywords: calcium carbonate; HUVEC; MSC; co-cultures; pre-cultivation; osteogenesis; angiogenesis

German

Das Ziel dieser Arbeit war die Analyse von vorbesiedelten Kalziumkarbonatträgern mit HUVEC, MSC oder einer Kokultivierung (HUVEC und MSC) in vivo. Diese Träger wurden in immunsupprimierte RNU-Ratten implantiert, nach 14 Tagen und 28 Tagen explantiert und untersucht. Die verwendeten Methoden (qRT-PCR, Färbung mit PKH, Smith Karagianes, Osteopontin und In-situ-Hybridisierung) wurden gewählt, um die Entwicklung neuer Gefäße und die Mineralisation der Proben zu untersuchen und zu kontrollieren. Mittels chromogener In-situ-Hybridisierung konnten die auf den Trägern vorbesiedelten humanen Zellen nach dem Versuchsablauf weiterhin nachgewiesen werden (CISH). In allen drei Gruppen (MSC, HUVEC, hMSC + HUVEC) wurden nach 14 und nach 28 Tagen sowohl eine gesteigerte Anzahl an neuen Gefäßen als auch eine erhöhte Mineralisation im Vergleich zur unbesiedelten Kontrollgruppe festgestellt. Obwohl In-vitro-Studien bereits vielversprechende Ergebnisse erzielen konnten, zeigte die In-vivo-Kultivierung über einen längeren Beobachtungszeitraum (MSC + HUVEC) keine signifikante Verbesserung der Osteogenese und Angiogenese im Vergleich zu der monokulturellen Präkultivierung. Zukünftige In-vitro-Untersuchungen sollten den Einsatz von Kokulturen zur osteogenen und angiogenen Präkultivierung immer auch vor dem Hintergrund einer In-vivo-Anwendung untersuchen, um ein optimales Ergebnis zum Wohle des Patienten voranzutreiben.
Schlagwörter: Kalziumkarbonat; HUVEC; MSC; Kokultur; Osteogenese; Angiogenese
 
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