Der Effekt von lokal appliziertem thrombozytenreichem Plasma, mesenchymalen Stromazellen und ihrer Kombination auf die Heilung avaskulärer Meniskusrisse sowie auf VEGF-A, PDGF-ß und Faktor VI

Die Versorgung traumatischer Meniskusverletzungen stellt bis heute eine Herausforderung dar. Meniskusrisse der avaskulären, zentralen Zone zeigen aufgrund ihrer schlechten Gefäßversorgung eine geringe Heilungstendenz. Die Therapie der Wahl von Meniskusrissen in der avaskulären Zone ist aktuell die partielle Meniskektomie, die jedoch das Risiko für eine Knorpelabnutzung und damit für den verfrühten Beginn einer Gonarthrose erhöht. Dieses Risiko korreliert mit der Menge an reseziertem Meniskusgewebe. Neue Behandlungsansätze zielen daher darauf ab, möglichst viel Meniskusgewebe zu erhalten und das intrinsische Reparationsvermögen des Meniskus durch heilungsfördernde Substanzen wie Thrombozyten-reiches Plasma (PrP) und mesenchymale Stromazellen (MSCs) zu verbessern. PrP wirkt sich positiv auf die Zellproliferation, die Bildung der extrazellulären Matrix und die Chemotaxis der MSCs aus. Die MSCs wirken als Reparationszellen und über die Sekretion parakrin wirkender Mediatoren. Eine wichtige Rolle bei der Angiogenese, Zellproliferation, -migration und Wundheilung spielen die Wachstumsfaktoren Vascular endothelial growth factor-A (VEGF-A) und Plateletderived growth factor beta (PDGF-ß), die sowohl im PrP als auch von den MSCs exprimiert werden. Tierexperimentelle Studien am Knochen und Gelenkknorpel belegen ein additives Heilungspotential der Kombination aus PrP und MSCs. In in vitro Versuchen wirkten sich sowohl das PrP als auch MSCs positiv auf Meniskuszellen und auf die Sekretion heilungsfördernder Wachstumsfaktoren und Zytokine aus; die kombinierte Applikation von PrP und MSCs verstärkte diese Effekte. Diese Befunde wurden partiell auch in Tierversuchen für die Heilung avaskulärer Meniskusrisse bestätigt. Das Ziel der vorliegenden Studie war es, den Effekt einer Applikation von PrP und/oder MSCs auf die Heilung von Meniskusrissen in der avaskulären Zone zu untersuchen. Dabei sollte geprüft werden, wie sich die unterschiedlichen Therapien auf die makroskopische Heilung auswirken und die Anzahl VEGF-A, PDGF-ß und Faktor VIII positiver Zellen als Marker der Angiogenese beeinflussen.
Hierzu wurden 30 Schafe, bei denen ein longitudinaler Riss in der avaskulären Zone des Meniscus medialis gesetzt wurde, den fünf Therapiegruppen (je n =6) (1) Naht, (2) Naht + Kollagen-Scaffold, (3) Naht + Kollagen-Scaffold + PrP, (4) Naht + Kollagen-Scaffold + MSCs und (5) Naht + Kollagen-Scaffold + PrP + MSCs zugeordnet. Die kontralateralen Menisken dienten als individuelle Referenz bei den Auswertungen. Nach acht Wochen wurden die operierten und kontralateralen Menisci mediales entnommen und makroskopisch, histologisch sowie immunhistochemisch (VEGF-A, PDGF-ß und Faktor VIII) untersucht. Zusätzlich wurde die relative messenger Ribonukleinsäure-(mRNA)-Expression der Wachstumsfaktoren VEGF-A und PDGF-ß mit Hilfe der quantitativen real-time Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) quantifiziert. Die statistische Signifikanz der detektierten Unterschiede wurde mittels Wilcoxon-, Kruskal-Wallis- und Dunn-Test überprüft. Das Signifikanzniveau betrug p<0,05.
In keiner der Gruppen war es acht Wochen nach dem Eingriff zu einer makroskopischen Heilung des Meniskusrisses gekommen. Die relative VEGF-A-mRNA-Expression in den operierten Menisken unterschied sich in keiner der Gruppen signifikant von der Expression in den kontralateralen Menisken. Auch bestanden keine signifikanten Unterschiede zwischen den Therapiegruppen. Die relative PDGF-ß-mRNA-Expression lag in der PrP- und in der MSCGruppe in den operierten Menisken hochsignifikant niedriger als in den kontralateralen Menisken. Immunhistochemisch bestanden bezüglich der Anzahl VEGF-A- und PDGF-ß-positiver Zellen keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen oder zwischen den operierten und kontralateralen Menisken. Die immunhistochemische Analyse ergab aber eine signifikante Erhöhung der Anzahl Faktor VIII-positiver Zellen in der PrP+MSC-Gruppe in den operierten Menisken im Vergleich zu den kontralateralen Menisken. Dieser Unterschied war in den anderen Therapiegruppen nicht nachweisbar. In der Naht- und Carrier-Gruppe lag die Anzahl Faktor VIII-positiver Gefäße in den operierten Menisken verglichen mit den kontralateralen Menisken tendenziell niedriger.
Zusammenfassend führte weder die lokale Applikation von PrP oder MSCs allein noch die kombinierte Gabe von PrP und MSCs nach acht Wochen zu einer makroskopischen Heilung. Das Therapieregime schien die Anzahl VEGF-A- und PDGF-ß-positiver Zellen nicht zu beeinflussen. Die Zunahme der Gefäße in den operierten Menisken der PrP+MSC-Gruppe deutet jedoch auf einen positiven Einfluss der Kombination aus PrP und MSCs auf die Angiogenese hin.