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Forschungslabor für Regenerative Orthopädie

Herzlich willkommen im Forschungsbereich
der Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie
am Campus Benjamin Franklin.

„Ich habe gelernt, dass der Weg des Fortschritts weder kurz
noch unbeschwerlich ist.“ — Marie Curie

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Über uns

Wir untersuchen seit mehr als 15 Jahren Mechanismen der zellulären Entzündungsreaktionen bei Erkrankungen des Bewegungsapparates. Der Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf Geweben aus Bandscheiben, Knorpel, Sehnen, Knochenmark, Spongiosa und Fett. Hierbei ist der Einfluss von immunregulatorischen Zytokinen und anderen Mediatoren auf das umgebende und interagierende Gewebe von großem Interesse. Neben der Untersuchung der Pathomechanismen ist ein weiterer Schwerpunkt der aktuellen Forschung die Entwicklung von regenerativen Therapien zur Erhaltung und Erneuerung von geschädigtem Gewebe.


MitarbeiterInnen des Labors

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Wissenschaftliche MitarbeiterInnen

Dr. Ing. Stefan Stich

Wissenschaftlicher Mitarbeiter




Aktuelle Forschungsthemen

Arthrose

Die Arthrose gehört zu den häufigsten Gelenkerkrankungen und führt zum Funktionsverlust des betroffenen Gelenkes, da der Knorpel über eine stark eingeschränkte Regenerationsfähigkeit verfügt. Die Erkrankung hat nicht nur einen hohen Einfluss auf das Individuum, sondern bedeutet auch eine enorme finanzielle Belastung für das Gesundheitssystem. Durch die fortschreitende irreversible Strukturschädigung des Knorpels führt die Arthrose zu starken chronischen Schmerzen und Einschränkung der Beweglichkeit. Die Wahrscheinlichkeit, eine Arthtrose zu entwickeln, steigt mit dem Alter und in vielen Fällen endet die Therapie des Patienten mit einem vollständigen Gelenkersatz. Mit unserer Forschung wollen wir die Arthrose besser verstehen und neue Diagnose- und gelenkerhaltende Therapiestrategien entwickeln.

Hoffa-Fettkörper

Eine interessante Rolle in der Pathogenese der Arthrose scheint der Hoffa-Fettkörper zu spielen. Er liegt im Kniegelenk, wird von der Synovialmembran unter der Kniescheibe bedeckt und trägt dazu bei, die Gelenkhöhle zu erhalten. Die hohe Durchlässigkeit der Synovialmembran für Botensoffe, insbesondere in einer Entzündungsphase des Kniegelenks, ermöglicht einen direkten Einfluss dieses Fettpolsters auf den Knorpel. Studien zeigten, dass der Hoffa-Fettkörper verschiedene Botenstoffe (Zytokine, Adipokine, etc.) freisetzt. Interessanterweise zeigten Hoffa-Fettkörper-Zellen andere Eigenschaften als die Zellen in anderen Fettgewebsarten. Die Ergebnisse einiger Studien deuteten auf seine autonome Funktion hin. Es wird davon ausgegangen, dass der Hoffa-Fettkörper aufgrund seiner Zellvielfalt, der guten Versorgung mit Gefäßen und Nerven ein separates Organ darstellt. Die tatsächliche Rolle des Hoffa-Fettkörpers in der Arthrose ist bislang noch nicht vollständig geklärt, daher beschäftigen wir uns in unserer Forschung auch mit dieser Fragestellung.

Bandscheibendegeneration

Rückenschmerzen und Wirbelsäulenerkrankungen sind heutzutage eine der häufigsten Quellen für Gesundheitsprobleme mit erheblichen sozioökonomischen Belastungen. Bandscheibenvorfälle und Abnutzungen sind dabei die prominentesten Ursachen für Schmerzen, hervorgerufen durch degeneriertes Bandscheibengewebe. Dabei kommt es auch zu Entzündungsprozessen in benachbarten Geweben. Unsere Forschung befasst sich mit der Ergründung von Ursachen der Bandscheibendegeneration. Betrachtet werden außerdem die Wechselwirkungen der beteiligten Botenstoffe mit den umliegenden Geweben. Ein weiterer Fokus unserer Forschung liegt in der Entwicklung regenerativer Therapien, um der Degeneration entgegenzuwirken und geschädigtes Gewebe wieder neu aufzubauen.


Methoden

  • Isolierung von primären Knorpel-, Sehnenzellen, mesenchymalen Stammzellen sowie Zellen der Bandscheibe und des Hoffa Fettkörpers
  • Zellkultur (Monolayer, Organkulturen, verschiedene dreidimensionale und Biomaterial-assoziierte Kultursysteme, Ko-Kulturen)
  • Differenzierung von mesenchymalen Stammzellen
  • Mechanostimulation
  • Transduktion / Transfektion von Knorpelzellen
  • PCR, qPCR
  • Westernblot, verschiedene ELISA, Proteinarrays und Aktivitäts-Assays
  • Histologie, Immunhistologie, -zytochemie
  • Epifluoreszenzmikroskopie, Konfokale Laser Scanning Mikroskopie [LSM]
  • Durchflusszytometrie

Forschungsdatenbank

Für mehr Details nutzen Sie bitte auch die Forschungsdatenbank der Charité.