Universitätsklinik für Orthopädie

Ansprechpartner:

Marina Danalache, Julius Michael Wolfgart, Ulf Krister Hofmann 

Der Gelenkknorpel zählt zu den bradytrophen Geweben. Die dünn gestreuten Knorpelzellen halten dabei über anabole und katabole Prozesse eine ausgedehnte extrazelluläre Matrix im Gleichgewicht. Wir untersuchen im Detail, welche biochemischen Prozesse für den Abbau dieser Matrix verantwortlich sind. Die genaue Kenntnis dieser Vorgänge kann uns medikamentöse Strategien eröffnen, den Abbau des Gelenkknorpels durch Blockierung dieser Prozesse zu verlangsamen oder aufzuhalten.

Ansprechpartner:

Sascha Hemayatkar-Fink, Marina Danalache, Rosa Riester und Sebastian Höfelsauer

Um die Widerstandsfähigkeit der Knorpelzellen zu evaluieren, prüfen wir die Fähigkeit der Chondrozyten unter verschiedenen Streßbedingungen in-vitro zu überleben. Da Chondrozyten in der üblichen 2D-Kultur dedifferenzieren werden für unsere Fragestellungen 3D-Kulturen verwendet, wie z.B. Dextrangele, Alginat oder auch die Kultivierung im nativen Gewebe selbst.

Ansprechpartner:

Marina Danalache, Rosa Riester, Dr.Saskia Sachsenmaier und Sebastian Höfelsauer

Bei der Entartung von Zellen wie sie auch in Tumoren vorkommen, spielen verschiedene Signalwege eine Rolle. In Melanomzellen untersuchen wir über den Vergleich von Knock-out Zellen und einer kontrollierten Überexpression von bestimmten Genen deren Auswirkungen auf die zelluläre proteinbiochemische Syntheseleistung. Dies vergleichen wir dann mit den von uns beobachteten Effekten auf zelluläre biomechanische Eigenschaften. Hieraus können wir dann Rückschlüsse über das Metastasierungspotential dieser Zellen ziehen.

Ansprechpartner:

Florian Bonnaire, Marina Danalache, Sebastian Höfelsauer

In Zusammenarbeit mit verschiedenen externen Kooperationspartnern untersuchen wir die embryonale Entwicklung, die peripartale und adoleszente Reifung sowie den Alterungsprozess der Bandscheibe. Anhand von bovinen und humanen Proben untersuchen wir im Speziellen die Entstehung von definierten räumlichen zellulären Anordnungsmustern, welche als neuer bildbasierter Biomarker für den Reifegrad und auch das Ausmaß der Degeneration dienen könnten.

Ansprechpartner:

Marina Danalache, Rosa Riester und Sebastian Höfelsauer

Auf den Gelenkknorpel wirken bei Belastung enorm hohe Druck- und Scherkräfte. Im Knorpel selbst liegen die Chondrozyten verstreut in einer ausgedehnten extrazellulären Matrix. Dabei ist es diese extrazelluläre Matrix, welche die biomechanischen Eigenschaften besitzt um reibungsarm langfristig die an sie gestellten hohen Anforderungen zu erfüllen. Um die Chondrozyten vor den auftretenden hohen mechanischen Belastungen zu schützen existiert direkt um die Zellen noch eine spezielle Sonderform an Extrazellularmatrix: die sogenannte Perizelluläre Matrix. Kokonartig umkleidet sie die Chondrozyten und scheint dabei nicht nur mechanische Protektion zu leisten, sondern auch an der koordinierten Signalübertragung von der Extrazellularmatrix in die Zelle beteiligt zu sein. Wir untersuchen im Detail die Zusammensetzung und Funktion dieser Matrix.

Ansprechpartner:

Marina Danalache, Rosa Riester und Sebastian Höfelsauer

Oft werden bildgebende Verfahren verwendet um qualitativ morphologische Veränderungen von Geweben zu beschreiben. Diese Ergebnisse werden dann korreliert mit quantitativen Daten, die aus biochemischen Analyseverfahren gewonnen werden. Wir haben in unserem Labor zudem die Möglichkeit, mechanische Veränderungen von Geweben und Zellen auf mikroskopischer Ebene zu messen und so eine direkte funktionelle Relevanz aus den beobachteten strukturellen Veränderungen abzuleiten.

Ansprechpartner:

Marina Danalache, Rosa Riester und Sebastian Höfelsauer

Bei der Herstellung von künstlichen Matrizes zur Regeneration von Knorpel oder Knochen scheint es von Vorteil zu sein, Strukturen zu erzeugen, welche die Bedürfnisse der zu verwendenden Zellen bedienen. Wir untersuchen bei Knorpel- und Knochenzellen die Effekte solcher funktionellen Architekturen auf die zelluläre Leistungsfähigkeit und ihre mechanische Belastbarkeit.