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Orthopädie 1. Februar 2008

Initiale Effekte von Low Level Laser Therapie auf Wachstum und Differenzierung von humanen osteoblas

Der Einsatz von Soft-Lasern im Rahmen einer Low level-Laser Therapie ist mittlerweile eine klinisch etablierte Behandlungsmethode. In vitro Studien haben gezeigt, dass Soft-Laser auch eine biostimulatorische Wirkung auf unterschiedlichste Zelltypen haben. Das Ziel dieser Untersuchung war die Effekte von Low level-Laser Therapie auf das initiale Wachstums- und Differenzierungsverhalten von in vitro kultivierten humanen osteoblastären Zellen zu untersuchen. SaOS-2 Zellen wurden mit Laser-Dosen von 1 J/cm2 und 2 J/cm2 mit einem Dioden Laser mit 670 nm Wellenlänge und einer Ausgangsleistung von 400 mW bestrahlt. Unbehandelte Zellen dienten als Kontrollgruppe. 24 h, 48 h und 72 h nach der Bestrahlung wurden die Zellen geerntet und ihre Vitalität bestimmt. Zusätzlich wurde die Aktivität der Alkalischen Phosphatase ermittelt und die Expression von Osteopontin und Collagen Typ I mittels semiquantitativer RT-PCR untersucht. Zellen, die mit 1 J/cm2 bestrahlt worden waren wiesen, sowohl eine höhere Vitalität als auch eine höhere Aktivität der Alkalischen Phosphatase gegenüber den Kontrollen auf. Auch die Expression von Osteopontin und Collagen Typ I mRNA war gegenüber der Kontrollgruppe erhöht. Hingegen führte eine Verdopplung der Laserleistung zu einer Abnahme der Zellviabilität in den ersten 48 h und zu einer konstant niedrigeren Alkalischen Phosphataseaktivität. Während die Expression von Collagen Typ I und Osteopontin mRNA in unbehandelten und mit 1 J/cm2 bestrahlten Zellen im Verlauf des Experiments leicht abnahm, konnte eine Zunahme ihrer Expression nach Bestrahlung mit 2 J/cm2 beobachtet werden. Unsere Beobachtungen deuten darauf hin, dass Low level-Laser Therapie eine biostimulatorische Wirkung auf SaOS-2 Zellen bereits in der inititalen Kulturphase hat. Diese Ergebnisse können dazu beitragen, neue Therapie-Konzepte in der Regeneration von Knochendefekten zu entwickeln. Weitere Untersuchungen über einen verlängerten Zeitraum wären hilfreich, dieses Potential genauer zu beurteilen.

Elisabeth Stein, Jadranka Koehn, Walter Sutter, Gabriele Wendtlandt, Felix Wanschitz, Dietmar Thurnher, Mehrdad Baghestanian, Dritan Turhani, Wiener klinische Wochenschrift

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