Steuerung des Wachstums und der Differenzierung von Zellen durch Kooperation regioselektiv-derivatisierter Polysaccharide mit Wachstumsfaktoren

Abstract

Aus Cellulose und Chitosan wurden heparinoide Substanzen mit abgestuftem Sulfatierungsgrad, sowie zusätzlichen Carboxyl- und Carboxymethylgruppen synthetisiert. Sulfatierte Cellulosen zeigten mit steigender 6-O- und 2-O-Sulfatierung zunehmende Bindungsaffinität zu FGF-2, ansteigende FGF-2-induzierte Proliferation und zumehmenden Schutz von FGF-2 vor proteolytischem Verdau. Geringer sulfatierte, aber carboxylierte oder carboxymethylierte Cellulosen zeigten geringe mitogene Aktivität. Ohne zusätzliches FGF-2 führten mittelsulfatierte Cellulosen zu starker Proliferationssteigerung. Die Bindungsaffinität zu BMP-2 nahm mit sehr hohem Sulfatierungsgrad wieder ab. Konzentrationen der Derivate zwischen 10 und 1000 µg/ml führten zu einer Unterdrückung der BMP-2 induzierten Alkalinen Phosphatase. In Konzentrationen zwischen 0,325 und 10 µg/ml führte ein hochsulfatiertes Chitosan zu höchster ALP Aktivität. Mittelsulfatierte Cellulose zeigte wesentlich höhere ALP Aktivität als sehr hochsulfatierte. Ein carboxyliertes Cellulose-Sulfat zeigte neben der Erhöhung der ALP-Aktivität auch eine Steigerung der Lebensfähigkeit.