Zusammenfassung
Durch lokale Applikation von Papain am elastischen Ohrknorpel besteht die Möglichkeit,
eine dauerhafte Formänderung der Ohrmuschel zu erreichen. Um einen möglichen klinischen
Einsatz des Papains zu überprüfen, wurde dessen Wirkung an isolierten und in Kultur
gebrachten Chondrozyten, die aus humanem Ohrknorpel gewonnen wurden, untersucht. Mit
der Trypanblaufärbung wurde die Zellvitalität bestimmt. Als Parameter des Aktivierungszustands
der Chondrozyten wurde die Freisetzung der Zytokine IM alpha und IL-6 mit dem ELISA
gemessen und die HLA-DR Antigenexprimierung mit immunzytochemischem Verfahren bestimmt.
Die Zellproliferation wurde ebenfalls durch die Anzahl von Ki-67 positiven Zellen
erfaßt. Ab einer Konzentration von 160 (ig Papain/ml nahmen die Vitalität und der
Anteil proliferierender Zellen deutlich ab. Ferner führte eine Papainkonzentration
von 160(µg/ml Lösungsmittel zu einer HLA-Klasse-II-Antigenexprimierung auf der Chondrozytenoberfläche.
Die IL-6 Freisetzung wurde in Abhängigkeit von der Papaindosierung in verminderten
Konzentrationen nachgewiesen. IL-1 alpha dagegen wurde mit und ohne Papaingabe in
sehr geringen Konzentrationen nahe der unteren Nachweisgrenze gemessen. So zeigen
diese Untersuchungen erstmalig, dass Papain nicht nur, wie in der Literatur beschrieben,
durch Abspalten von Chondroitinsulfat direkt zum Matrixuntergang führt, sondern auch
indirekt über eine Änderung des Funktions- und Aktivierungszustandes der Knorpelzellen
die Matrixintegrität beeinflußt. Weiterhin sollte bei einem möglichen klinischen Einsatz
eine Papainkonzentration von 160 µg/ml nicht überschritten werden.
Summary
A permanent change of shape of the auricle can be achieved by local application of
papain to the elastic cartilage. To assess possible clinical use of papain, we investigated
its effect on isolated and cultured chondrocytes derived from human cartilage of the
auricle. We determined cellular vitality using the trypan blue method. The release
of the cytokines IL-1 alpha and IL-6 measured by ELISA and HLA-DR antigen expression
evaluated by histological procedures was used as a parameter of the state of activation
of chondrocytes. Cell proliferation was also determined by the number of Ki-67 positive
cells. A papain concentration above 160 µg/ml led to decreasing vitality and number
of proliferating cells. A papain concentration above 160 µg/ml solvent led to expression
of HLA-class-II-antigen on the surface of the chondrocytes. The release of IL-6 was
reduced depending on the concentration of papain. However, IL-1 alpha was detected
in low concentration with and without application of papain. These investigations
show for the first time that papain not only leads to direct destruction of the matrix
as described in literature, but also influences the integrity of the matrix by the
function and state of activation of chondrocytes. A concentration of papain above
160 µg/ml should not be exceeded in clinical application.
Schlüsselwörter
Papain - Elastischer Ohrknorpel - Zellvitalität - Zytokine - Klasse-II-Antigene -
Zellproliferation - Matrixintegrität - Knorpelverformbarkeit
Key words
Papain - Elastic auricular cartilage - Cell vitality - Cytokines - Class II antigens
- Cell proliferation - Matrix integrity - Cartilage modeling
