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März 2007 | Catharina Chiari

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Dr. Catharina Chiari

Catharina Chiari

MedUni Wien RESEARCHER OF THE MONTH, März 2007

Die Jury „Researcher of the Month“verleiht die Auszeichnung für diesen Monat Frau Dr. Catharina Chiari aus Anlass der Publikation „A tissue engineering approach to meniscus regeneration in a sheep model“(1), die 2006 in der Zeitschrift „Osteoarthritis and Cartilage“, dem höchstgelisteten Journal des Fachgebietes Orthopädie, erschienen ist. Frau Dr.Chiari arbeitet seit 2001 im“ Tissue Engineering Labor“der Universitätsklinik für Orthopädie und erforscht auf der Basis experimenteller Studien innovative Therapieansätze zur Behandlung von Meniscus- und Knorpeldefekten(1,2). In der oben genannten ausgezeichneten experimentellen Studie wurde ein neues Meniscussubstitut aus resorbierbarem Biomaterial evaluiert, welches vielversprechende Ergebnisse betreffend die Qualität, Stabilität und die Gewebsintegration zeigt. Da der Meniskus kaum Eigenheilungspotenz besitzt, sind derartige Therapieformen eine wichtige Arthroseprophylaxe, da schon der partielle Verlust von Meniskusgewebe bei jungen Patienten zur progredienten Knorpeldegeneration führt.. Die Studie wurde im Rahmen eines interdisziplinären EU-Projektes durchgeführt.

Tissue Engineering - eine zukunftsträchtige Behandlungsmethode von Meniskusschäden
Meniskusverletzungen zählen mit einer Prävalenz von 61/100000 zu den häufigsten Sportverletzungen. Der Verlust des Meniskus führt zu irreversiblen Knorpelschäden, die in einer Gonarthrose resultieren. Dieser Zusammenhang wurde bereits 1948 von Fairbanks beschrieben - bis heute ist jedoch keine ideale alternative Behandlungsmethode ausgedehnter Meniskusschäden, die eine Resektion erfordern, vorhanden. Eine primäre Naht bzw. Heilung des Meniskus durch Bildung einer fibrovaskulären Narbe ist nur im peripheren Drittel des Meniskus, das der vaskularisierten „red-zone“ entspricht, möglich.Bei ausgedehnter Destruktion oder kompletter Zerstörung des Meniscus ist eine Allograft-Transplantation die einzige Alternative, jedoch mit logistischen Problemen und dem Risiko einer Krankheitsüber tragung verbunden.Verschiedene Materialien wurden verwendet, doch sind die Langzeitvitalität, die Funktion und der chondroprotektive Effekt noch nicht ausreichend geklärt. In den USA wurde ein Collagenmeniskus-Implantat (CMI) entwickelt und auch klinisch angewendet; es unterliegt jedoch langfristig einer vollständigen Resorption.

Seit 2001 ist die Universitätsklinik für Orthopädie an einem EU- geförderten Forschungsprojekt unter der Leitung von Prof. Stefan Nehrer beteiligt, das sich der Meniskusregeneration durch“ Tissue Engineering“widmet. Der Begriff „Tissue Engineering“ umfasst Methoden, die die Verwendung von kultivierten Zellen, Matrixsubstanzen und Wachstumsregulatoren beinhalten und einen multidisziplinären Ansatz von Technik, Biochemie, Zellbiologie und Medizin erfordern.

In Zusammenarbeit mit Arbeitsgruppen aus Italien, Großbritannien und der Schweiz wurde ein Biomaterial aus einem resorbierbaren Kunststoff, kombiniert mit Hyaluronsäure, entwickelt. Durch ein spezielles Herstellungsverfahren gelingt es, die Faserstruktur des Meniskus zu imitieren und gleichzeitig eine Porengröße, die die Anhaftung und Proliferation von Zellen erlaubt, zu erzielen. Durch eine Besiedelung des Trägermaterials mit Zellen vor der Implantation sollen eine Optimierung der Verträglichkeit sowie eine Ankurbelung der Matrixsynthese und somit der Ab- und Umbau des Biomaterials in ein meniskusähnliches Gewebe erreicht werden.

An der Universitätsklinik für Orthopädie Wien wurde die experimentelle In vivo-Anwendung des Materials etabliert. Dabei wurde ein künstlicher medialer Meniskus in Kniegelenke von Schafen eingebracht. Es konnte gezeigt werden, dass die Implantate ein ausgezeichnetes Einwachsverhalten aufwiesen. Histologisch wurden die Vaskularisation, Zelleinwanderung und Gewebesynthese nachgewiesen. Auf Basis dieser Resultate wurden weitere Experimente durchgeführt, in denen der positive Einfluss einer in vitro Besiedelung des Biomaterials mit Knorpelzellen vor Implantation gezeigt werden konnte (2).Die Forschungsergebnisse lassen eine klinische Anwendung an Patienten in realistische Nähe rücken.

Persönliches
Catharina Chiari wurde 1974 in Salzburg geboren, studierte in Wien und promovierte 1998. Nach Absolvierung ihrer Gegenfachausbildung an den Universitätskliniken für Unfallchirugie und Chirugie ist sie seit 2001 an der Universitätsklinik für Orthopädie (Vorstand: Univ.Prof.Dr.Rainer Kotz) tätig. Als ein sehr aktives Mitglied der Tissue Engineering-Forschungsgruppe weist sie eine ausgedehnte Vortragstätigkeit vor, war 2004 und 2006 als Mitorganisatorin internationaler Symposien tätig und wurde 2006 mit dem Reisestipendium der Gesellschaft für Orthopädisch-Traumatologische Sportorthopädie(GOTS) nach Japan und Korea ausgezeichnet.

Literatur (Auswahl)

  1. Chiari C,Koller U,Dorotka R,Eder C,Plasenzotti R,Lang S,Ambrosio L,Kon E,Salter D,Nehrer S.:A tissue engineering approach to meniscus regeneration in a sheep model.Osteoarthritis and Cartilage 2006 Oct14(10):1056-65
  2. Marsano A,Millward-Sadler SJ,Salter DM,Adesida A,Hardingham T,Tognana E,Kon E,Chiari C,Nehrer S,Martin I : Differential cartilaginous tissue formation by human synovial membrane,fat bad,meniscus cells and articular chondrocytes.Osteoarthritis and Cartilage 2006 Aug 4,(Epub ahead of print)

Kontakt
Dr.Catharina Chiari
Univ.-Klinik für Orthopädie

T: +43 (0)1 40400-408
F: +43 (0)1 40400-402
catharina.chiari@meduniwien.ac.at