Die Osteoarthrose ist die Gelenkerkrankung mit der weltweit höchsten Prävalenz. Das Krankheitsbild weist eine multifaktorielle Genese auf und tritt in verstärktem Maße mit zunehmendem Lebensalter auf. Die therapeutischen Maßnahmen beschränken sich überwiegend auf den Einsatz antiphlogistisch und analgetisch wirksamer Medikamente sowie chirurgischer Interventionsmöglichkeiten bis hin zum endoprothetischen Gelenkersatz. Aufgrund der demographischen Entwicklung bedarf es weiterer, den Erkrankungsverlauf positiv modulierender Therapieansätze, um die zunehmenden sozioökonomischen Herausforderungen zu bewältigen. Dies setzt ein verbessertes Verständnis der Pathogenese der Erkrankung Osteoarthrose voraus.Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle des Wasserkanals AQP1 im humanen arthrotisch veränderten Knorpelgewebe auf zellulärer und molekularbiologischer Ebene zu untersuchen. Zur Durchführung der Untersuchungen wurden Chondrozyten aus Spenderpräparaten von Patienten mit Osteoarthrose des Kniegelenkes isoliert. Im Folgenden wurden die Chondrozyten mittels RNA-Interferenz-Technologie (RNAi) nukleofiziert, um das für AQP1 codierende Gen herunter zu regulieren (Knockdown). Der erfolgreiche Knockdown konnte auf RNA-Ebene durch den Einsatz der qRT-PCR und auf Proteinebene in der Immunzytologie verifiziert werden. Anschließend wurden die Auswirkungen des Knockdowns auf bekannte Indikatoren des anabolen (Kollagen Typ I, II und IX) sowie katabolen (MMP-9, MMP-13, ADAMTS-4, und ADAMTS-5) chondrozytären Stoffwechsels und auf weitere Parameter (Lin-2, Periostin, SOX9) mit Hilfe der qRT-PCR untersucht. Die Ergebnisse zeigten keine statistische Signifikanz. Unter anderem waren die Populationsvarianzen zu stark ausgeprägt. Die Untersuchung eines homogeneren Genpools und von Vergleichspräparaten knorpelgesunder Gewebespender, unter Berücksichtigung weiterer zellspezifischer Parameter könnte eindeutigere Ergebnisse ermöglichen. Die Realisierung unterliegt jedoch einigen Limitationen (Materialmenge, personeller sowie materieller Aufwand).Parallel zu den Untersuchungen zum Knockdown von AQP1 wurde mit den Arbeiten zur Etablierung eines Überexpressionsmodells des Gens in den verwendeten humanen Chondrozyten begonnen. Nach der RNA-Isolierung aus den Chondrozyten und Gewinnung von cDNA mittels reverser Transkription, konnte das AQP1-Fragment in der PCR erfolgreich amplifiziert werden. Anschließend gelang es, nach Testung verschiedener Ligationsvarianten und Vektoren, mit der TA-Klonierung das AQP1-Fragment in den Vektor pGEM®-T Easy einzufügen und in E. coli-Bakterien zu transformieren. Somit wurde im Rahmen dieser Arbeit der Grundstein für weiterführende Untersuchungen mit dem Ziel der Überexpression von AQP1 in humanen Chondrozyten und der Beobachtung seiner Auswirkungen gelegt.
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