Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin

Die Patientenversorgung erfolgt in der Waldeyerstr. 1 und somit im gleichen Gebäude wie die Chirurgie, so dass wir die dortige Infrastruktur nutzen können. Einzelheiten zu unserem klinischen Leistungsspektrum finden Sie in der Rubrik "Für Patienten" oder hier: www.regmm.ukmuenster.de

Translationale Regenerative Medizin

Unsere Abteilung - mit dem neuen Lehrstuhl für Translationale Regenerative Medizin - ist spezialisiert auf die Erforschung von Heilungs- und Regenerationsstörungen des Muskel-Skelett-Systems unter besonderen Bedingungen wie Alter, Trauma, Osteoporose, chronischer Entzündung, Diabetes oder anderer Erkrankungen.

Unsere Ziele sind es, die experimentelle und klinische Forschung muskuloskelettaler Erkrankungen zu verbessern, miteinander zu vernetzen und neueste Forschungsergebnisse möglichst schnell zugunsten der Patienten in der klinischen Versorgung umsetzen. Der Forschungsbereich unserer Abteilung befindet sich im Institut für Muskuloskelettale Medizin.

Dabei verknüpfen wir mit einem interdisziplinären Team von Ärzten und Wissenschaftlern exzellente Grundlagenforschung mit modernen, innovativen Diagnose- und speziellen operativen und konservativen Therapiekonzepten auf höchstem universitärem Niveau.

  • Team

    Melanie Brand
    Doktorandin
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 0.095
    Tel.: +49-251-8355984
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt
     

    Nina Ehrens
    MTA
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 110.012
    Tel.: +49-251-8352655
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt
     

    Johanna Graue
    med. Doktorandin (MedK)
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 0.054
    Tel.: +49-251-8355984
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt  

    Niklas Husmann
    Med. Doktorand (MedK)
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    E-Mail-Kontakt  

    Dr. rer. nat. Daniel Kronenberg
    Postdoc
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 120.054
    Tel.: +49-251-8352693
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt
     

    Dr. rer. nat. Birgit Mentrup
    Postdoc
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    RRaum: 120.054
    Tel.: +49-251-8352693
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt
     

    Simone Niehues
    MTA
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum 110.012
    Tel.: +49-251-8352655
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt
     

    Christiana Rohde-Osei
    Studienassistentin
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 087, W1
    Tel.: +49-251-8351479
    Fax: +49-251-8351998
    E-Mail-Kontakt
     

    Univ.-Prof. Dr. med. Richard Stange
    Abteilungsleiter
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Tel.: +49-251-8351999
    Tel.: +49-251-8357462
    E-Mail-Kontakt  

    C. Stumpf
    Abteilungssekretariat 
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 103, W1
    Tel.: +49-251-8351999
    Fax: +49-251-8351998
    E-Mail-Kontakt

    Dr. rer. nat. Melanie Timmen
    Postdoc
    Abteilung für Regenerative Muskuloskelettale Medizin
    Raum: 120.054
    Tel.: +49-251-8352682
    Fax: +49-251-8357025
    E-Mail-Kontakt 

  • Projekte

    Unsere Schwerpunkte in der Forschung

    Entwicklung innovativer Bildgebungsverfahren und Modelle zur Visualisierung Regenerativer Prozesse

    Zusammen mit unseren Kooperationspartnern entwickeln wir innovative Verfahren, um Prozesse der Degeneration und Regeneration in muskuloskelettalen Geweben sichtbar und quantifizierbar zu machen. Die Übertragung dieser Verfahren vom Tiermodell auf den Menschen ist hierbei unser besonderer Fokus. Mit Hilfe spezieller Implantate entwickeln wir moderne MRT-Verfahren für Untersuchungen zur Knochenheilung in der Maus. Die Bildung und Struktur von Blutgefäßen im Rahmen von Degeneration und Regeneration kann mittels spezieller Kontrastmittel visualisiert werden. Histologische Färbungen, biomechanische Testungen sowie hochauflösende Microcomputertomographie dienen als Standard zur Validierung neuer Methoden.

    Literatur:
    In vivo monitoring of angiogenesis during tendon repair: a novel MRI-based technique in a rat patellar tendon model.
    Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24519623

    Impaired biomechanical properties correlate with neoangiogenesis as well as VEGF and MMP-3 expression during rat patellar tendon healing. Link:  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22615070

    Molekulare Mechanismen der Osteoporose und Frakturheilung

    Trotz langjähriger Forschung sind nicht alle Mechanismen der Knochenbildung, des Knochenverlustes wie bei Osteoporose (Primäre/Sekundäre Osteoporose) oder der Frakturheilung verstanden. Das Gleichgewicht von Knochenaufbau und -abbau ist abhängig von einem komplexen Netzwerk von Zellen und Molekülen, dem auch in der aktuellen Forschung bisher unbekannte Komponenten hinzugefügt werden. Wir konnten einen Zusammenhang zwischen der Zusammensetzung von TRPC Kanälen (Classical Transient Receptor potential Channel) und dem Osteoklasten vermittelten Knochenabbau in der Maus aufdecken. Weitere funktionelle Untersuchungen in vivo und in vitro werden von der Elsbeth-Bonhoff-Stiftung gefördert. In weiteren DFG geförderten Projekten untersuchen wir Zell-Zell- und Zell-Matrix-Interaktionen während des Knochenremodelings. Syndecane und Integrine sind Zelloberflächenproteine, die als Rezeptoren für Wachstumsfaktoren und Zytokine dienen und auch die Adhäsion von Zellen und der umgebenden Matrix regulieren. In Kooperationen mit anderen Forschungsgruppen untersuchen wir Knochenphänotypen oder biomechanische Eigenschaften muskuloskelettaler Gewebe. Mit Hilfe verschiedener muriner Frakturmodelle sowie Modelle zur Untersuchung der Knochenalterung analysieren wir Veränderungen in der Knochenbildung, der Feinstruktur sowie der Knochenheilung mittels histologischer Verfahren, biomechanischer Testungen sowie verschiedenen Bildgebungsverfahren ergänzt durch moderne Zellkultur, Molekularbiologie und Proteinbiochemie.

    Literatur
    Absence of substance P and the sympathetic nervous system impact on bone structure and chondrocyte differentiation in an adult model of endochondral ossification.
    Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25063231

    Age-related bone deterioration is diminished by disrupted collagen sensing in integrin α2β1 deficient mice.
    Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23680479

    Syndecan 4 supports bone fracture repair, but not fetal skeletal development, in mice.
    Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23233348

    Early structural changes in cartilage and bone are required for the attachment and invasion of inflamed synovial tissue during destructive inflammatory arthritis. Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/22258493

    Estrogen-dependent and C-C chemokine receptor-2-dependent pathways determine osteoclast behavior in osteoporosis. Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19330010

    Neue Therapien zur Stimulation der Frakturheilung

    15 % der Patienten mit Frakturen zeigen ernste Komplikationen wie Heilungsverzögerungen oder –Störungen (Non-Union). Ein hohes Alter sowie Begleiterkrankungen wie Rheumatoide Arthritis oder Diabetis erhöhen das Risiko für Komplikationen. Unsere Arbeitsgruppe untersucht anhand von murinen Frakturheilungsmodellen den Einfluss verschiedener Faktoren auf die Frakturheilung, sowie neue Therapieansätze, um negative Effekte abzumildern. In einem translationalen Ansatz untersuchen wir verschiedene Modulatoren für BMP1, einem Protein, dessen genetische Mutation die seltene Knochenerkrankung Osteogesis imperfecta Typ III verursacht. Die Applikation von Aktivatoren sowie Inhibitoren in den Frakturspalt verspricht einen neuartigen Ansatz zur Therapie von Frakturheilungstörungen (DFG-gefördert). Andere Moleküle, die die Knochenbildung fördern, wurden ebenfalls im Frakturmodell der Maus untersucht und ihre Förderung in verschiedenen Phasen der Frakturheilung analysiert (Beispiel: Parathormon, DFG-gefördert). TNFalpha (tumor necrosis factor alpha) ist ein wichtiges proinflammatorisches Zytokin in der beginnenden Frakturheilung, ein Überangebot dieses Moleküls verursacht jedoch eine systemische Entzündung (z. B. Rheumatoide Arthritis (RA)). In einem murinen Modell der Rheumatoiden Arthritis konnten wir zeigen, dass eine Verminderung des systemisch hochregulierten TNFalpha mit Hilfe blockierender Antikörper keinen negativen, wenn nicht sogar einen förderlichen Einfluss auf die Frakturheilung hat. Wir nutzen dieses Model zur Untersuchung weiterer Komponenten, um die Frakturheilung unter chronischer Inflammation zu verbessern (IMF-gefördert).

    Literatur:
    Dose-dependent effect of parathyroid hormone on fracture healing and bone formation in mice.
    Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29180199

    Influence of antiTNF-alpha antibody treatment on fracture healing under chronic inflammation. Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4059090/

    Long-term effects of local growth factor (IGF-I and TGF-beta 1) treatment on fracture healing. A safety study for using growth factors. Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15099629

    Mechanismen der Sehnendegeneration und -regeneration

    Sehnenverletzungen als Folge von Überbelastungen durch Sport, Trauma oder im Alter stellen heute ein allgemeines Problem in der täglichen, klinischen Routine dar. Die Prozesse der Sehnenheilung jedoch sind noch weitgehend unklar. In einem IMF geförderten Projekt konnten wir zeigen, dass die Durchblutung des Sehnengewebes, wie sie nach einer Verletzung oder nach Überbelastung entsteht, die biomechanischen Eigenschaften des Sehnengewebes negativ beeinflusst. Weiterhin konnten wir die Angiogenese des Sehnengewebes mit Hilfe neuartiger Kontrastmittel im MRT charakterisieren. Dies soll in Zukunft weiterentwickelt werden, um frühzeitig am Menschen das Risiko von Sehnenverletzungen einschätzen und eine Therapie entwickeln zu können. In einem Projekt entwickelten wir ein Achilles Tenotomy Model (Maus) um den zellulären und histologischen Prozess der Sehnenheilung untersuchen zu können sowie molekulare Komponenten und Signalwege zu identifizieren. Histologische Färbungen, biomechanische Testungen sowie µCT und in vitro Tenozyten-Kulturen werden genutzt, um wichtige neue Erkenntnisse der murinen Sehnenheilung aufzuklären. Diese Techniken werden aktuell genutzt, um Sehnenverletzungen und deren Heilung im Rahmen verschiedener Erkrankungen zu charakterisieren und neue Therapieansätze zu finden.

    Literatur
    Cryopreservation of tendon tissue using dimethyl sulfoxide combines conserved cell vitality with maintained biomechanical features.
    Link: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/31002728

  • Publikationen

    2020

    Samama CM, Laporte S, Rosencher N, Girard P, Llau J, Mouret P, Fisher W, Martínez-Martín J, Duverger D, Deygas B, Presles E, Cucherat M, Mismetti P; PRONOMOS Investigators. (2020) Rivaroxaban or Enoxaparin in Nonmajor Orthopedic Surgery.N Engl J Med. 2020 May 14;382(20):1916-1925. doi: 10.1056/NEJMoa1913808. Epub 2020 Mar 29. N Engl J Med. 2020. PMID: 32223113 Clinical Trial.

    Michel PA, Kronenberg D, Neu G, Stolberg-Stoberg J, Frank A, Pap T, Langer M, Fehr M, Raschke MJ, Stange R (2020) Microsurgical reconstruction affects the outcome in a translational mouse model for achilles tendon healing. J Orthop Transl. 2020 May 11;24:1-11. doi: 10.1016/j.jot.2020.04.003. eCollection 2020

    Kronenberg D, Michel PA, Hochstrat E, Wei M, Brinckmann J, Müller M, Frank A, Hansen U, Eckes B, Stange R. (2020) Increased Collagen Turnover Impairs Tendon Microstructure and Stability in Integrin α2β1-Deficient Mice.  Int J Mol Sci. 2020 Apr 18;21(8). pii: E2835. doi: 10.3390/ijms21082835.

    Severmann AC, Jochmann K, Feller K, Bachvarova V, Piombo V, Stange R, Holzer T, Brachvogel B, Esko J, Pap T, Hoffmann D, Vortkamp A. (2020) An altered heparan sulfate structure in the articular cartilage protects against osteoarthritis.  Osteoarthritis Cartilage. 2020 Jul;28(7):977-987. doi: 10.1016/j.joca.2020.04.002.

    Vordemvenne T, Wähnert D, Koettnitz J, Merten M, Fokin N, Becker A, Büker B, Vogel A, Kronenberg D, Stange R, Wittenberg G, Greiner JF, Hütten A, Kaltschmidt C, Kaltschmidt B. (2020) Bone Regeneration: A Novel Osteoinductive Function of Spongostan by the Interplay between Its Nano- and Microtopography.  Cells. 2020 Mar 7;9(3). pii: E654. doi: 10.3390/cells9030654.

    Klein S, Mentrup B, Timmen M, Sherwood J, Lindemann O, Fobker M, Kronenberg D, Pap T, Raschke MJ, Stange R. (2020) Modulation of Transient Receptor Potential Channels 3 and 6 Regulates Osteoclast Function with Impact on Trabecular Bone Loss. Calcif Tissue Int. 2020 Mar 5. doi: 10.1007/s00223-020-00673-8. [Epub ahead of print]

    2019:

    Sterz J, Ruesseler M, Seemann R, Münzberg M, Doepfer AK, Stange R, Mutschler M, Bouillon B, Egerth M. (2019) The acceptance of CIRS among orthopedic and trauma surgeons in Germany-Significant gap between positive perception and actual implementation in daily routine.  J Orthop Surg (Hong Kong). 2019 Sep-Dec;27(3):2309499019874507. doi: 10.1177/2309499019874507.J Orthop Surg (Hong Kong)
     
    Horn D, Klaas C, Raschke M, Stange R (2019) Immunosuppressive treatment and bone healing.   Unfallchirurg. 122(7):518-525. doi: 10.1007/s00113-019-0685-x.

    Everding J, Stolberg-Stolberg J, Raschke MJ, Stange R (2019) Stimulation of fracture healing by growth factors and cell-based technologies. Unfallchirurg. 122(7):534-543. doi: 10.1007/s00113-019-0686-9.

    Hesse E, Neuerburg C, Kammerlander C, Stumpf U, Stange R, Böcker W (2019) Influence of specific osteoporosis drugs on fracture healing.  Unfallchirurg.122(7):506-511. doi: 10.1007/s00113-019-0669-x.

    Hochstrat E, Müller M, Frank A, Michel P, Hansen U, Raschke MJ, Kronenberg D, Stange R (2019) Cryopreservation of tendon tissue using dimenthyl sulfoxide combines conserved cell vitality with maintained biomechanical feature.  PLoS One 14(4):e0215595. doi: 10.1371/journal.pone.0215595. eCollection 2019.

    Bachg AC, Horsthemke M, Skryabin BV, Klasen T, Nagelmann N, Faber C, Woodham E, Machesky LM, Bachg S, Stange R, Jeong HW, Adams RH, Bähler M, Hanley PJ (2019) Phenotypic analysis of Myo10 knockout (Myo10 tm2/tm2) mice lacking full-length (motorized) but not brain-specific headless myosin X.  Sci Rep. 2019 Jan 24;9(1):597. doi: 10.1038/s41598-018-37160-y.

    2018:

    Münzberg M, Rüsseler M, Egerth M, Doepfer AK, Mutschler M, Stange R, Bouillon B, Kladny B, Hoffmann R. (2018) Safety Culture in Orthopaedic Surgery and Trauma Surgery - Where Are We Today?.  Z Orthop Unfall. 2018 Oct;156(5):579-585. doi: 10.1055/a-0588-5647. Epub 2018 Jun 5.Z Orthop Unfall. 2018. PMID: 29871006 German.
     
    2017:

    Seemann R, Munzberg M, Stange R, Russeler M, Egerth M, Kladny B, Hoffmann R, Mutschler M (2017) Improved interpersonal competencies increase patient safety, improve efficiency, and reduce costs. Practical relevance for orthopedists and surgeons, chiropractors, and primary health care. Manuelle Medizin, Volume 55, issue: 6, Pages: 350-354, DOI: 10.1007/s00337-017-0325-x, published: Dec 2017

    Milstrey A, Wieskötter B, Hinze D, Grueneweller N, Stange R, Pap T, Raschke M, Garcia P (2017) Dose-dependent effect of parathyroid hormone on fracture healing and bone formation in mice.  J Surg Res. 2017 Dec;220:327-335.