Differenzierung mesenchymaler Progenitorzellen aus dem Wurzelzement humaner Zähne und Co-Kultivierung mit PDL-Zellen

Neumann, Ruth Florentine

dc.contributor.advisor	Miosge, Nicolai Prof. Dr.
dc.contributor.author	Neumann, Ruth Florentine
dc.date.accessioned	2021-02-22T07:28:17Z
dc.date.available	2021-03-15T23:50:03Z
dc.date.issued	2021-02-22
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/21.11130/00-1735-0000-0005-1579-C
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8456
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.53846/goediss-8456
dc.language.iso	deu	de
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject.ddc	610	de
dc.title	Differenzierung mesenchymaler Progenitorzellen aus dem Wurzelzement humaner Zähne und Co-Kultivierung mit PDL-Zellen	de
dc.type	doctoralThesis	de
dc.title.translated	Differentiation of mesenchymal progenitor cells from the root cement of human teeth and co-cultivation with PDL cells	de
dc.contributor.referee	Miosge, Nicolai Prof. Dr.
dc.date.examination	2021-03-08
dc.description.abstractger	Parodontitis ist eine weitverbreitete Erkrankung des Zahnhalteapparats: Die Bundeszahnärztekammer sieht in der V. Mundgesundheitsstudie weiteren Bedarf bei der Behandlung von Parodontalerkrankungen, da jeder zweite jüngere Erwachsene (35 – 44-Jährige) von einer Parodontitis betroffen ist. Alle bisherigen konservativen Therapieansätze zielen lediglich auf ein Aufhalten von weiterem Knochenabbau ab. Für zukünftige regenerative Therapien könnten Stammzelleigenschaften aller Zellen des Parodonts genutzt werden. Während in der Literatur Stammzellpopulationen von parodontalen Ligament-Zellen vielfach beschrieben sind, ist das Wurzelzement diesbezüglich noch weitestgehend unerforscht. Außerdem wurde ein Großteil der bisherigen Zementforschungen an Zellen tierischen Ursprungs durchgeführt. Um langfristig ein geeignetes Modell für die regenerative Therapie humaner oraler Erkrankungen zu entwickeln, ist es jedoch unabdingbar, humane Zellen in vitro zu untersuchen. Im Rahmen dieser Arbeit konnte das erste Mal gezeigt werden, dass auch im humanen Wurzelzement Zellen mit Progenitoreigenschaften vorliegen: In der FACS-Analyse waren typische mesenchymale CD-Marker auf den Zementoblasten nachweisbar. Auf Grundlage dieser Daten wurde ein Sorting auf CD90- und CD105-positive sowie -negative Zellen vorgenommen. Hierbei konnte eine positive Population isoliert werden, eine negative jedoch nicht. Nach adipogener, chondrogener und osteogener Differenzierung der Zementoblasten konnten entsprechende Marker mittels qRT-PCR, Western Blot und zytologischen Färbungen nachgewiesen werden. Weiterführend wurde in dieser Arbeit die erste Co-Kultur von Zementoblasten mit physiologisch eng benachbarten PDL-Fibroblasten durchgeführt: Unter diesem metabolischen Einfluss stehend zeigten Zementoblasten auf mRNA- und Proteinebene eine erhöhte Expression des osteogenen Markers RUNX2. Mit einer zusätzlichen osteogenen Differenzierung der Co-Kultur wurden noch Faktoren, wie sie im angrenzenden Alveolarknochen vorliegen können, in die Untersuchungen einbezogen. Anders als vermutet, zeigte die osteogen differenzierte Co-Kultur der Zementoblasten etwas geringer gestiegene osteogene Markerwerte als die osteogen differenzierte Monokultur. Die Expressionswerte der reinen Co-Kultur sind in dieser Rangfolge des osteogenen Potentials an hinterster Stelle einzuordnen. Durch die zentrale Stellung des humanen Wurzelzements in der Verankerung der Zähne im Alveolarknochen, dem Nachweis von Progenitorzellen und der Interaktion mit PDL-Fibroblasten ist das Wurzelzement ein vielversprechender Ansatzpunkt für zukünftige regenerative Therapiemöglichkeiten.	de
dc.description.abstracteng	Periodontitis is a widespread disease of the periodontal ligament: The German Dental Association sees further need in the fifth oral health study for the treatment of periodontal diseases, since every second younger adult (35 - 44 year olds) is affected. All previous conservative therapeutic approaches only aim at stopping further bone loss. Stem cell properties of all cells of the periodontium could be used for future regenerative therapies. While stem cell populations of periodontal ligament cells have been described many times in the literature, root cement is still largely unexplored in this regard. In addition, a large part of the previous cement research was carried out on cells of animal origin. In order to develop a suitable model for the regenerative therapy of human oral diseases in the long term, however, it is essential to examine human cells in vitro. In this research it is shown for the first time, that cells with progenitor properties are also present in human root cement: Typical mesenchymal CD markers were detectable on the cementoblasts in the FACS analysis. On the basis of this data, a sorting for CD90 and CD105 positive and negative cells was carried out. A positive population could be isolated, but not a negative one. After adipogenic, chondrogenic and osteogenic differentiation of the cementoblasts, corresponding markers could be detected using qRT-PCR, Western blot and cytological staining. Furthermore, the first co-culture of cementoblasts with physiologically closely adjacent PDL fibroblasts was carried out: Under this metabolic influence, cementoblasts showed an increased expression of the osteogenic marker RUNX2 at the mRNA and protein level. With an additional osteogenic differentiation of the co-culture, factors such as may be present in the adjacent alveolar bone were included in the investigations. Contrary to what was assumed, the osteogenically differentiated co-culture of the cementoblasts showed slightly less increased osteogenic marker values than the osteogenically differentiated monoculture. The expression values of the pure co-culture are to be placed at the bottom of this ranking of the osteogenic potential. Due to the central position of the human root cement in the anchoring of the teeth in the alveolar bone, the detection of progenitor cells and the interaction with PDL fibroblasts, the root cement is a promising starting point for future regenerative therapy options.	de
dc.contributor.coReferee	Dressel, Ralf Prof. Dr.
dc.subject.ger	Zementoblast	de
dc.subject.ger	mesenchymale Differenzierung	de
dc.subject.ger	Co-Kultur	de
dc.subject.ger	Progenitorzellen	de
dc.subject.ger	Parodontium	de
dc.subject.eng	Cementoblast	de
dc.subject.eng	mesenchymal differentiation	de
dc.subject.eng	progenitor cell	de
dc.subject.eng	co-cultur	de
dc.subject.eng	periodontium	de
dc.identifier.urn	urn:nbn:de:gbv:7-21.11130/00-1735-0000-0005-1579-C-6
dc.affiliation.institute	Medizinische Fakultät	de
dc.subject.gokfull	Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde - Allgemein- und Gesamtdarstellungen (PPN619876360)	de
dc.description.embargoed	2021-03-15
dc.identifier.ppn	1749127261

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Human- und Zahnmedizin [2872]

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