Titelaufnahme

Titel
Bestimmung der Freisetzung des Sekretoms von Hypoxie-konditionierten oralen Zellen aus Knochenersatzmaterialien / eingereicht von Alina Tymoshchuk
Weitere Titel
Determination of secretomes release of the hypoxie-conditioned oral cells from bone graft materials
Verfasser / VerfasserinTymoshchuk, Alina
Begutachter / BegutachterinAgis, Hermann
ErschienenWien, 2016
Umfang67 Blatt : Illustrationen, Diagramme
HochschulschriftMedizinische Universität Wien, Univ., Diplomarbeit, 2016
Anmerkung
Zusammenfassung in englischer Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Knochenregeneration / Knochenaufbau / Hypoxie / Zell-Konditionierung / orale Zellen / Wachstumsfaktoren / Zellüberstände / Sekretome
Schlagwörter (EN)bone regeneration / bone augmentation / hypoxia / cell-conditioning / oral cells / growth factors / secretome
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-8104 Persistent Identifier (URN)
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Bestimmung der Freisetzung des Sekretoms von Hypoxie-konditionierten oralen Zellen aus Knochenersatzmaterialien [3.06 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Hintergrund und Zielsetzung: Die steigende Zahl an PatientInnen mit kompromittierter Wundheilung, die einen chirurgischen Eingriff benötigen, erfordert neue regenerative Strategien. Ein innovativer Ansatz in der regenerativen Medizin ist die Anwendung von einem Zell-Sekretom, welches pro-angiogene Wachstumsfaktoren wie Vascular endothelial growth factor (VEGF) beinhaltet. Eine Applikationstechnik von Sekretomen für die Orale Chirurgie oder Parodontologie ist noch nicht gefunden. Knochenersatzmaterialien bieten sich als Träger für das Sekretom an. Unklar ist aber ob die Wachstumsfaktoren von den Knochenersatzmaterialien freigesetzt werden.

Ziel dieser Arbeit ist die Evaluation der Freisetzungskinetik vom Sekretom, welches aus Hypoxie-konditionierten oralen Zellen gewonnen wurde, aus den Knochenersatzmaterialien Bio-Oss®, Hydroxylapatit und β-Trikalziumphosphat.

Material und Methoden: Um dieses Ziel zu erreichen, wurde das Sekretom von oralen Zellen (Fibroblasten des parodontalen Ligaments, der Gingiva und der Pulpa), welche unter Hypoxie und Normoxie kultiviert wurden, generiert. Die Knochenersatzmaterialien Bio-Oss®, Hydroxylapatit und β-Trikalziumphosphat wurden mit dem jeweiligen Sekretom von den Zellen lyophilisiert. Die Freisetzungskinetik vom Sekretom wurde anhand der Überstände in einem Zeitraum von 1, 3, 6, 24, 48 und 72 Stunden bestimmt. Um die Freisetzung der Wachstumsfaktoren und Zytokine zu ermitteln wurde die VEGF- und Interleukin(IL)-8-Konzentration in den Überständen der Knochenersatzmaterialien mittels ELISA gemessen.

Resultate: Unsere Daten zeigen, dass die Konzentration von VEGF in Überständen aus allen verwendeten Knochenersatzmaterialien sehr niedrig ist und die Menge an IL-8 kaum nachweisbar ist. VEGF und IL-8 sind im Sekretom selbst aber nachweisbar.

Schlussfolgerung: Die mit Sekretom von oralen Fibroblasten beladenen Knochenersatzmaterialien setzen VEGF und IL-8 nicht in relevanten Mengen frei. Diese Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass die Wachsumsfaktoren größtenteils am Knochenersatzmaterial gebunden bleiben. Um zu klären, ob die Knochenersatzmaterialien biologische Aktivität gebunden haben und falls ja, wie dies die Knochenregeneration beeinflusst, sind weiterführende Studien nötig.

Zusammenfassung (Englisch)

Objective and Background: The increasing number of patients with compromised healing that requires surgical interventions, makes new regenerative strategy necessary. An innovative approach in regenerative medicine is the use of cell secretome, which contains proangiogenic growth factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF). An application technique of secretom for Oral Surgery and Periodontology is not yet found. Bone substitute materials are potential carriers for the secretome. It is unclear, however, whether the growth factors are released from the bone substitute materials.

The aim of this work is the evaluation of the release kinetics of secretome, which was derived from hypoxia-conditioned oral cells, from the bone substitute materials Bio-Oss®, hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate.

Methods: We used the secretome of oral cells (fibroblasts of periodontal ligament, the gingiva and pulp), which were cultured under hypoxia and normoxia. The bone graft materials Bio-Oss®, hydroxyapatite and β-tricalcium phosphate are lyophilized with secretome of the cells. The release kinetic of the substances is determined by the supernatants at 1, 3, 6, 24, 48 and 72 hours. VEGF and interleukin-8 (IL-8) concentration in the supernatants of bone graft materials was measured by immunoassays to determine the release of signaling factors.

Results: Our data show that the concentration levels of VEGF in the supernatants from all used bone substitute materials is low and the IL-8 conentration is below the detection limit from the immunoassay. These data suggest that the growth factors are not released from the bone substitutes.

Conclusion: Bone substitute materials loaded with the secretome from oral fibroblasts do not release VEGF and IL-8 in relevant concentrations. Thus, it is possible that the growth factors remain bound to the bone substitute material. If the bone substitute materials have absorbed the biological activity and stimulate bone regeneration remains to be assessed in further studies.