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Differences in periodontal ligament stem cells from maxilla and mandible

Malyaran, Hanna^RWTH*

2024

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Hanna Malyaran, M. Sc.

ImpressumAachen 2024

Umfang20 Seiten, Seite 662-672 : Illustrationen

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2024, Kumulative Dissertation

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Neuß-Stein, Sabine (Thesis advisor)^RWTH* ; Wolf, Michael (Thesis advisor)^RWTH*

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2024-12-17

Einrichtungen

1. Institut und Lehrstuhl für Pathologie (528001-2 ; 922910)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Stammzellen sind undifferenzierte Zellen mit dem einzigartigen Potenzial, sich in verschiedene spezialisierte Zelltypen zu differenzieren und Gewebe zu regenerieren. Sie spielen eine zentrale Rolle in der regenerativen Medizin und bieten neue Perspektiven für die Behandlung zahlreicher Krankheiten und Verletzungen. Parodontale Ligament-Stammzellen (PDLSCs) sind eine spezifische Art von adulten Stammzellen, die im parodontalen Ligament (PDL) gefunden werden, einem Bindegewebe, das den Zahn mit dem Alveolarknochen verbindet. PDLSCs haben ein hohes Potenzial für die regenerative Medizin, insbesondere in der Zahnheilkunde. Sie besitzen die Fähigkeit, sich zu verschiedenen Zelltypen wie Osteoblasten, Zementoblasten und Fibroblasten zu differenzieren, die alle wesentlich für die Erhaltung und Regeneration des parodontalen Gewebes sind. Forschungsarbeiten haben gezeigt, dass PDLSCs effektiv zur Regeneration von PDL und angrenzenden Strukturen beitragen können, was sie zu vielversprechenden Kandidaten für die Behandlung von Parodontalerkrankungen und Zahnverlust macht. Darüber hinaus können PDLSCs entzündungshemmende Eigenschaften haben und zur Immunmodulation beitragen, was ihre therapeutische Anwendung weiter erweitert. Die klinische Erfahrung zeigt, dass die genaue Lokalisation von parodontalen Defekten die Geschwindigkeit und Effektivität der Wundheilung und Knochenremodellierung maßgeblich beeinflusst. Beobachtungen zufolge verläuft die Heilung im Oberkiefer (Maxilla) schneller und effizienter als im Unterkiefer (Mandibula). Verschiedene Faktoren tragen zu diesen Unterschieden bei, darunter Unterschiede in der Blutversorgung, der Innervation sowie der onkogenen Entwicklung und Odontogenese zwischen Ober- und Unterkiefer. Ein weiterer bedeutender Unterschied liegt in der Zusammensetzung des Alveolarknochens. Der Unterkiefer besteht zu 63 % aus Lamellenknochen und zu 16 % aus Knochenmark, während der Oberkiefer etwa 46 % Lamellenknochen und 23 % Knochenmark enthält. Diese Dissertation zielt darauf ab, die Unterschiede in den molekularen Eigenschaften und dem Angiogenese-Potenzial der periodontalen Ligament-Stammzellen aus dem Ober- und Unterkiefer zu untersuchen. Es wurden die molekularen Unterschiede der PDLSC durch die Analyse der Kinaseaktivität untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass PDLSC aus dem Oberkiefer eine höhere Proliferations- und Differenzierungskapazität aufweisen als die aus dem Unterkiefer. Die Identifikation von EphA-Rezeptoren und die PI3K-Akt-Signalwegaktivität als Schlüsselfaktoren der Differenzierungseffizienz unterstreicht die Bedeutung gewebespezifischer Faktoren im Verhalten von Stammzellen. Im Hinblick auf die Kapillarbildung zeigen PDLSC aus dem Oberkiefer eine höhere Proliferationsrate, sekretieren mehr VEGF (vascular endothelial growth factor) und bilden schneller und dichter Kapillarnetzwerke als die aus dem Unterkiefer. Diese Ergebnisse wurden durch verschiedene angiogene Assays und Immunfluoreszenzfärbungen bestätigt. Zusammenfassend liefern die Studien wertvolle Einblicke in die biologischen Unterschiede der PDLSC und deren potenzielle klinische Anwendungen. Die Ergebnisse weisen auf wichtige Implikationen für die Entwicklung gezielter regenerativer Therapien hin und fördern das Verständnis der zellulären Mechanismen, die die Heilungsprozesse in verschiedenen anatomischen Regionen des Kiefers beeinflussen.

Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis

Format
print

Sprache
English

Externe Identnummern
HBZ: HT030934939

Interne Identnummern
RWTH-2025-00561
Datensatz-ID: 1002482

Beteiligte Länder
Germany