Tissue Engineering von Sehnen- und Ligamentgewebe Eine neue Herausforderung

Zusammenfassung

Die Heilung von Ligament- und Sehnenverletzungen führt zu einem mechanisch weniger belastbaren Gewebe. Dies kann die Gelenkkinematik dauerhaft stören und zu einem vorzeitigen Funktionsverlust führen. Aufgrund der Häufigkeit von Ligament- und Sehnenverletzungen im Leistungs- und Freizeitsport sind sie und ihre Folgeerscheinungen einer der zukünftigen Hauptbelastungen des Gesundheitswesens.

Das Tissue Engineering bietet auch bei Band- und Sehnenverletzungen potenziell Möglichkeiten die Gewebeheilung im Vergleich zu den traditionellen Behandlungsoptionen zu verbessern. Die Applikation von Wachstumsfaktoren, die Gentherapie, die Zelltherapie und der Einsatz von Zell-Matrix-Konstrukten können den komplexen Prozess der Band- und Sehnenheilung positiv beeinflussen. Aktuelle experimentelle Konzepte verwenden mesenchymale Stammzellen in einer dreidimensionalen biologischen Matrix zur Überbrückung von Sehnen- und Banddefekten. Zusätzliche mechanische Stimuli gewinnen für die Steuerung der Zelldifferenzierung und Matrixsynthese zunehmend an Bedeutung. Synthetische, biodegradable Polymere, besiedelt mit autologen Zellen, stellen eine weitere vielversprechende Möglichkeit des Bandersatzes durch Tissue Engineering dar.

Abstract

Injuries to ligaments and tendons heal by formation of inferior repair tissue. This may result in severe joint dysfunction. Because of an increased occurrence of sports-related injuries, musculoskeletal disorders may become one of the major burden of health care.

Tissue engineering offers the potential to improve the quality of ligament and tendon tissues during the healing process and may provide a more effective approach to the treatment of injuries to ligaments and tendons than traditional methods. Application of growth factors, gene transfer techniques, cell therapy and cell-matrix composites have shown to affect the process of ligament and tendon healing. The benefits of using mesenchymal stem cells on a three dimensional biological matrix have been shown recently. Tissue engineering will also include mechanical manipulation of tissue environments to accelerate cell differentiation and to improve matrix formation. Fibroblast-seeded polymer scaffolds could be useful in ligament and tendon replacement in which autogenous fibroblasts would be obtained through biopsy, cultured and seeded onto a scaffold.