Was steckt in Ihrem eigenen Fettgewebe, das bei der Heilung von Kniearthrose hilft?

Denis Polancec, Lucija Zenic, Damir Hudetz, Igor Boric, Zeljko Jelec, Eduard Rod, Trpimir Vrdoljak, Andrea Skelin, Mihovil Plecko, Mirjana Turkalj, Boro Nogalo, Dragan Primorac · Genes · 2019

Wissenschaftler entschlüsseln die Zelltypen in der Lipogems®-Behandlung

Forscher in Kroatien wollten genau verstehen, welche heilungsfördernden Zellen im aufbereiteten Fettgewebe enthalten sind, das zur Behandlung von Kniearthrose eingesetzt wird. Sie verglichen herkömmliches Lipoaspirat (Fettgewebe, das bei einer Liposuktion entnommen wird) mit mikrofragmentiertem Fettgewebe nach dem Lipogems®-Verfahren, um herauszufinden, was die aufbereitete Version potenziell wirksamer macht.

Studie untersuchte Fettgewebe von 12 Arthrose-Patienten

Das Forschungsteam sammelte Proben von zwölf Patienten (sechs Männer und sechs Frauen im Alter von 30 bis 81 Jahren), die Lipogems®-Injektionen zur Behandlung ihrer Kniearthrose erhielten. Die Wissenschaftler nutzten eine fortschrittliche Labortechnik namens Durchflusszytometrie, um verschiedene Zelltypen sowohl im ursprünglichen Fettgewebe als auch im speziell aufbereiteten Lipogems®-Produkt zu identifizieren und zu zählen.

Lipogems®-Aufbereitung konzentriert wichtige heilungsfördernde Zellen

Die wichtigste Erkenntnis war, dass das Lipogems®-Aufbereitungsverfahren die Zellzusammensetzung in bedeutsamer Weise verändert. Der Mikrofragmentierungsprozess erhöhte die Anzahl der endothelialen Vorläuferzellen signifikant. Dies sind junge Zellen, die bei der Bildung neuer Blutgefäße helfen. Eine bessere Blutversorgung ist essentiell für die Heilung von geschädigtem Knorpel und Gelenkgewebe.

Gleichzeitig reduzierte die Aufbereitung die Anzahl der weißen Blutkörperchen (Immunzellen) im Gewebe. Dies könnte vorteilhaft sein, da weniger Immunzellen möglicherweise weniger Entzündungen bedeuten, wenn das Gewebe in Ihr Gelenk injiziert wird.

Fünf verschiedene Zelltypen in beiden Proben identifiziert

Die Forscher identifizierten fünf verschiedene Zellpopulationen sowohl im ursprünglichen als auch im aufbereiteten Fettgewebe:

  • Endotheliale Vorläuferzellen – junge Zellen, die sich zu Blutgefäßzellen entwickeln

  • Reife Endothelzellen – Zellen, die Blutgefäße auskleiden

  • Perizyten – Helferzellen, die Blutgefäße umhüllen und die Heilung unterstützen

  • Transitionale Perizyten – Zellen im Übergang zwischen verschiedenen Stadien

  • Supra-adventitiale adipöse Stromazellen – regenerative Zellen, die sich in der Nähe von Blutgefäßen im Fettgewebe befinden

Alle diese Zelltypen zeigten Marker, die auf mesenchymale Stammzellen hinweisen, welche für ihre Fähigkeit bekannt sind, die Gewebereparatur zu unterstützen.

Die Aufbereitung erzeugt ein konzentrierteres Heilungsprodukt

Die Studie zeigte, dass die Mikrofragmentierung das Endprodukt mit Zellen anreichert, die das Blutgefäßwachstum und die Gewebereparatur unterstützen. Die Forscher betonten, dass diese Anreicherung mit endothelialen Vorläuferzellen besonders bemerkenswert ist. Diese Zellen arbeiten zusammen mit Perizyten und anderen Stammzellen, um die Heilung in geschädigtem Gewebe zu fördern.

Das Team beobachtete auch einige Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Patienten, was darauf hindeutet, dass Hormone die Zellzusammensetzung beeinflussen könnten. Weitere Forschung ist jedoch erforderlich, um zu verstehen, was dies für die Behandlungsergebnisse bedeutet.

Was das für Ihre Behandlungsentscheidung bedeutet

Diese Laborstudie hilft zu erklären, warum Lipogems® bei der Behandlung von Kniearthrose wirksam sein kann. Durch die spezifische Aufbereitung Ihres eigenen Fettgewebes liefert die Behandlung eine konzentrierte Mischung von Zellen, die von der Natur dafür vorgesehen sind, die Heilung zu unterstützen. Das Verfahren verwendet Ihr eigenes Gewebe, sodass kein Abstoßungsrisiko besteht.

Obwohl diese Studie keine Patientenergebnisse wie Schmerzlinderung oder verbesserte Funktion gemessen hat, liefert sie wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse über die biologischen Mechanismen hinter der Behandlung. Das Verständnis darüber, welche Zellen vorhanden sind – und in welchen Anteilen – hilft Ärzten und Forschern, regenerative Behandlungen für Gelenkerkrankungen weiter zu verbessern.

Die Forschung bestätigt, dass die Lipogems®-Aufbereitung mehrere Arten regenerativer Zellen erhält und gleichzeitig diejenigen konzentriert, die für die Gewebereparatur und Blutgefäßbildung am hilfreichsten sind.

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Quelle: Polancec et al., Genes, 2019.

Originalpublikation

Immunophenotyping of a Stromal Vascular Fraction from Microfragmented Lipoaspirate Used in Osteoarthritis Cartilage Treatment and Its Lipoaspirate Counterpart

Denis Polancec, Lucija Zenic, Damir Hudetz, Igor Boric, Zeljko Jelec, Eduard Rod, Trpimir Vrdoljak, Andrea Skelin, Mihovil Plecko, Mirjana Turkalj, Boro Nogalo, Dragan Primorac · Genes · 2019

Osteoarthritis (OA) is a degenerative joint disease accompanied by pain and loss of function. Adipose tissue harbors mesenchymal stem/stromal cells (MSC), or medicinal signaling cells as suggested by Caplan (Caplan, 2017), used in autologous transplantation in many clinical settings. The aim of the study was to characterize a stromal vascular fraction from microfragmented lipoaspirate (SVF-MLA) applied for cartilage treatment in OA and compare it to that of autologous lipoaspirate (SVF-LA). Samples were first stained using a DuraClone SC prototype tube for the surface detection of CD31, CD34, CD45, CD73, CD90, CD105, CD146 and LIVE/DEAD Yellow Fixable Stain for dead cell detection, followed by DRAQ7 cell nuclear dye staining, and analyzed by flow cytometry. In SVF-LA and SVF-MLA samples, the following population phenotypes were identified within the CD45 fraction: CD31+CD34+CD73±CD90±CD105±CD146± endothelial progenitors (EP), CD31+CD34-CD73±CD90±CD105-CD146± mature endothelial cells, CD31-CD34-CD73±CD90+CD105-CD146+ pericytes, CD31-CD34+CD73±CD90+CD105-CD146+ transitional pericytes, and CD31-CD34+CD73highCD90+CD105-CD146- supra-adventitial-adipose stromal cells (SA-ASC). The immunophenotyping profile of SVF-MLA was dominated by a reduction of leukocytes and SA-ASC, and an increase in EP, evidencing a marked enrichment of this cell population in the course of adipose tissue microfragmentation. The role of EP in pericyte-primed MSC-mediated tissue healing, as well as the observed hormonal implication, is yet to be investigated.

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