Knorpeltransplantation im Kopf-Hals-Bereich: vergleichende Untersuchung zur HLA-Klasse-II-Antigen Induktion auf Chondrozyten in verschiedenen Kultursystemen

Zusammenfassung

Als Komplikationen nach allogener und autologer Knorpeltransplantation werden Abstoßungsreaktionen sowie Transplantatresorptionen beobachtet. Diese können unter anderem durch immunologische Reaktionen bedingt sein, bei denen die HLA-Klasse-II-Antigen-Expression auf Zellen des Transplantates eine wichtige Rolle spielt. Bisher wurde jedoch eine Klasse-II-Antigen-Expression nach Knorpeltransplantation nur im Einzelfall nachgewiesen. Andererseits konnte gezeigt werden, dass stimulierte Chondrozyten in der Monolayerkultur regelhaft Klasse-II-Antigene exprimieren. In dieser Kulturform verlieren Chondrozyten aber ihre knorpelzellspe-zifischen Eigenschaften relativ rasch. Es wurde deshalb untersucht, ob Knorpelzellen auch unter Kulturbedingungen zur Klasse-II-Antigen-Expression befähigt sind, die den In-vivo-Verhältnissen mehr entsprechen als die Monolayerkultur. So wurden vergleichend Monolayer-, Suspensions-, Agar-, Alginat- und Organkulturen eingesetzt. Nach Inkubation mit Interferon-gamma wurde auf HLA-DR-Expression mittels Immunzyto-, Immunhistochemie und Durchflußzytometrie untersucht. In allen untersuchten Kultursystemen war eine Klasse-II-Antigen-Induktion zu beobachten. Signifikante Unterschiede in der Intensität der Induktion wurden zwischen den verschiedenen stimulierten Kulturen nicht festgestellt. Eine Klasse-II-Antigen-Induktion ist folglich auch in Kultursystemen zu beobachten, die den In-vivo-Verhältnissen morphologisch und funktionell relativ nahe stehen. Diese Ergebnisse stützen die Bedeutung der HLA-Klasse-II-Antigen-Induktion bei zerstörenden Prozessen von vital verpflanztem Material in der rekonstruktiven Chirurgie.

Summary

Autologous and homologous cartilage grafts are often used in reconstructive head and neck surgery. Unfortunately, sometimes the outcome of such operations is endangered by graft rejection or resorption. Among other reasons, immunological reactions with HLA class II antigen expression are thought to be involved at least in failures of vitally grafted cartilage. Up to now, only one case of class II antigen expression in a cartilage graft “in vivo” has been reported. Nevertheless, it has already been demonstrated that stimulated cartilage cells are able to express “in vitro” class II antigens if grown in monolayer cultures. However, it has also repeatedly been shown that chondrocytes reveal strong dedifferentiating features if cultured in monolayers. Therefore, it was the aim of this study to examine whether isolated and stimulated chondrocytes also express class II antigens if cultured under in vitro conditions closer to the relevant in vivo situation. Hence monolayer, Suspension, agar, alginate and organ cultures were prepared simultaneously and kept for up to 60 days. Chondrocytes were stimulated by the addition of IFN-gamma and tested for class II antigens. For the detection of the antigens immunocyto- and immunohistochemical APAAP stainings as well as flow cytometric measurements were made. In all examined culture systems a class II antigen induction could be observed. Any significant differences between the various cultures as to the intensity of antigen expression could not be detected. Consequently, the expression of class II antigens on stimulated human chondrocytes seems not to be a specificity of monolayer cultures. Therefore, class II antigen induction may be considered to play a role in the rejection/resorption of vitally grafted cartilage in reconstructive surgery.

Schlüsselwörter

Knorpeltransplantation - Klasse-II-Antigene - Interferon-gamma - Immunhistochemie - Durchflußzytometrie

Key words

Cartilage transplantation - Class II antigens - Interferon-gamma - Immunohistochemistry - Flow cytometry