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Das Team v.l.n.r.: Andrea Wagner, Bettina Schwemberger, Lisa Sturm, Gabriel Spitzer, Renate Gehwolf, Herbert Tempfer, Nadja Weißenbacher, Christine Lehner, Doris Traweger und Andreas Traweger
Wissenschafterin Dr. Andrea Wagner bei der Laborarbeit
Das Institut für Sehnen- und Knochenregeneration ist regelmäßig an der "Langen Nacht der Forschung" beteiligt, Institutsleiter Prof. Andreas Traweger fungiert als wissenschaftlicher Koordinator dieser größten Veranstaltung der Paracelsus Universität.
Institutsvorstand Prof. Andreas Traweger und Wissenschafter Dr. Herbert Tempfer mit Schülern aus dem Projekt "Sparkling Science".
Der damalige Institutsvorstand Prof. Dr. Hans-Christian Bauer (li.) mit Rektor Univ.-Prof. Dr. Herbert Resch bei der Pressekonferenz anlässlich der Institutsgründung 2011.
Institutsleiter Pof. Andreas Traweger mit Veterinärmedizinerin Dr. Nadja Weißenbacher

Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Leitung: Prof. Dr. Andreas Traweger


Das Institut für Sehnen- und Knochenregeneration verfolgt die "From Bench to Bedside"-Philosophie und konzentriert sich daher primär auf die Erforschung der grundlegenden Mechanismen  der Sehnen- und  Knochendegeneration und deren Reparatur.

Entstehung

Das Institut für Sehnen- und Knochenregeneration ging aus einer Forschungsinitiative für Zellbiologie hervor und wurde Ende 2011 von Univ.-Prof. Dr. Herbert Resch, Rektor der Paracelsus Medizinischen Privatuniversität gegründet. Möglich wurde dies durch eine Dotation von drei Förderern – Red Bull GmbH, Firma Rauch GmbH und Ball Beverage Packaging Ludesch GmbH –, die das Institut finanzieren.


Zielsetzung

Der Name des Instituts verrät die Zielsetzung: neue Behandlungsstrategien für defekte/geschädigte Sehnen und Knochen zu entwickeln, um deren Funktionalität so weit wie möglich wieder herzustellen. Diese Strategien beziehen sehr oft das Potenzial von plastischen Vorläuferzellen mit ein, die während des Regenerationsvorganges in Zellen mit ganz bestimmten Funktionen ausdifferenzieren. Dadurch  kann man die körpereigenen gesunden Zellen anlocken und stimulieren. Alternativ kann man  geschädigte Zellen und Gewebe durch Transplantation ersetzen. Wir verfolgen generell die "From Bench to Bedside"-Philosophie und konzentrieren uns daher primär auf die Erforschung der grundlegenden Mechanismen  der Sehnen- und  Knochendegeneration und deren Reparatur. Dies geschieht sowohl in vitro als auch  in vivo, um  in der Folge therapeutische Strategien zur Geweberegeneration entwickeln zu könne

Forschungsprojekte und -methoden

Projekte

Es gibt bereits mehrere in der Klinik verwendete Strategien, um die Regeneration von Knochen zu beschleunigen, aber nach wie vor wären neue Wege wünschenswert. Bestimmte pathologische Zustände in Knochen sind noch immer nicht erklärbar und verlangen nach einer wissenschaftlichen Erforschung. Die Regeneration von Sehnen ist andererseits noch sehr wenig verstanden und wurde in den letzten Jahrzehnten eher stiefmütterlich behandelt. Deshalb liegt die Notwendigkeit, die Regenerationsfähigkeit von Sehnen zu  erforschen, auf der Hand – und erfährt durch die zunehmende Alterung der Gesellschaft eine zusätzliche Dringlichkeit. In beiden Geweben ist eine der möglichen Strategien der Einsatz von Vorläuferzellen. Unsere Projekte sollen also Antworten auf die Fragen nach der Natur und Wirksamkeit dieser Zellen geben und welche markante  Rolle sie in der Regeneration spielen könnten. Im Sehnenbereich ist außerdem eine gründliche Erforschung  der Sehnenzellen per se wichtig und in wieweit deren Vorläuferzellen in der gesunden und verletzten Sehne eine Rolle spielen.

unsere Methoden im Einzelnen

Derzeit laufende Projekte:

  • Die Eigenschaften von perivaskulären Sehnenzellen in vitro und in vivo
  • Der Einfluss von Alter und Geschlecht auf die Sehnen-Stabilität und die Struktur von Sehnen- und Knochenzellstrukturen, speziell von Osteozyten
  • Der Vergleich von mesenchymalen Stammzellen mit Sehnenvorläuferzellen (TDSCs)
  • Die Etablierung von geeigneten Tiermodellen, um die Regenerationsmodelle analysieren zu können

Sparkling Science

Projekt: (Ent)zündende Sehnenforschung: Gespannte Reaktionen aus dem Bioreaktor - Einfluss entzündlicher Faktoren auf die Sehnenqualität

Im Rahmen der 6. Ausschreibung des Sparkling Science Programms wurde der Projektantrag "(Ent)zündende Sehnenforschung: Gespannte Reaktionen aus dem Bioreaktor – Einfluss entzündlicher Faktoren auf die Sehnenqualität" des Instituts für Sehnen- und Knochenregeneration unter der Leitung von PD Dr. Andreas Traweger und Dr. Christine Lehner als eines von 38 bewilligten Projekten (bei insgesamt 293 Einreichungen; Förderquote von 13%) als förderungswürdig befunden.

Sehnenverletzungen stellen nach wie vor eine große Herausforderung für Unfallchirurgen und Orthopäden dar, da sie nur unvollständig regenerieren und an die Stelle einer voll funktionsfähigen Sehne mehr oder weniger minderwertiges Sehnengewebe mit eingeschränkten biomechanischen Eigenschaften tritt. Sehnenrisse erfolgen zumeist bei bereits vorgeschädigten Sehnen, außer es handelt sich um ein traumatisches Ereignis einhergehend mit hoher Krafteinwirkung. Die Ursachen für diese degenerativen Vorschädigungen, so genannte Tendinopathien, sind noch weitgehend unklar. Man geht jedoch davon aus, dass mehrere Faktoren zusammenspielen, es sich daher um eine multifaktorielle Erkrankung handelt.

Neben einer Akkumulation von zumeist schmerzfreien Mikrorissen dürften auch Entzündungsprozesse eine nicht unerhebliche Rolle spielen. Da viele Erkrankungen, die mit einer chronisch-systemischen, subklinischen Entzündung assoziiert sind, auch mit einem höheren Risiko für Tendinopathien einhergehen, ist es Ziel des vorliegenden Projektes, den Einfluss von Entzündungsfaktoren auf die Sehnenqualität zu untersuchen. Dazu werden Sehnenexplantate von Ratten bzw. mit Sehnenzellen besiedelte Trägermaterialien in einem in Zusammenarbeit mit der Höheren Technischen Bundeslehr- und Versuchsanstalt (HTBLuVA Salzburg; Ausbildungsschwerpunkt: Elektronik & Technische Informatik) bereits realisierten Bioreaktor unter zyklischer Belastung über mehrere Tage unter externer Zugabe von definierten Entzündungsfaktoren kultiviert.

Sowohl die Sehnen selbst als auch die ins Zellkulturmedium von den Sehnenzellen abgegebenen Stoffe werden dann unter Zuhilfenahme diverser molekularbiologischer und immunhistochemischer Methoden analysiert. Um eine Standardisierung der Zugabe und Entnahme von mit Faktoren angereichertem Medium zu gewährleisten, wird von den Schülern eine softwaregesteuerte, automatisierte Probenzugabe bzw.-entnahmevorrichtung geplant und umgesetzt. Diese Vorrichtung sollte es möglich machen, zu bestimmten Zeiten definierte Probenvolumina dem Medienkreislauf zuzuführen bzw. zu entnehmen und gekühlt bis zur endgültigen Probenaufarbeitung zu lagern. Darüber hinaus wird eine Laseroptik-basierte Messvorrichtung zur exakten Bestimmung des Sehnenquerschnitts gebaut, die es ermöglicht, den Elastizitätsmodul, ein dimensionsunabhängiges Maß für die Steifigkeit, zu berechnen. Aus den Ergebnissen dieser Analysen erhoffen wir uns ein verbessertes Verständnis der Wirkungsweise entzündlicher Faktoren auf die Sehnenqualiät und damit eine Grundlage für mögliche neue therapeutische Interventionen.

Kooperationen

Wissenschaftliche Kooperationen

  • ForschungsCluster für Geweberegeneration, Wien
  • Querschnitts- und Geweberegenerationszentrum Salzburg, PMU, Salzburg 
  • Universitätsklinik für Unfallchirurgie und Sportmedizin, SALK, Salzburg (Univ.-Prof. Dr. Herbert Resch)
  • Institut für Biomechanik, Unfallklinik Murnau, Deutschland (Univ.-Prof. Dr. Peter Augat)
  • Institut für Molekulare Regenerative Medizin, PMU, Salzburg (Univ.-Prof. Dr. Ludwig Aigner)
  • Universitätsklinik für Kinder- und Jugendheilkunde, Laura-Bassi-Center of Expertise – THERAPREP, Forschungsprogramm für Rezeptorbiochemie und Tumorstoffwechsel, PMU, Salzburg (Univ.-Prof. Dr. Barbara Kofler)
  • Institut für Physiologie und Pathophysiologie, PMU, Salzburg (Univ.-Prof. Dr. Markus Ritter)
  • Abteilung für Organismische Biologie, Paris-Lodron-Universität Salzburg (Univ.-Doz. Dr. Hannelore Bauer)
  • Institut für Pharmakologie, Universität Melbourne, Melbourne, Victoria, Australien (Dr. Norman Saunders und Dr. Kate Dziegielewska)
  • Institut für Biophysik, Biology Research Center, Szeged, Ungarn (Dr. Istvan Krizbai)
  • Molecular and Cell Nutrition Laboratory, Universität Lexington, USA (Dr. Bernhard Hennig)
  • Leibniz-Institut für Molekulare Pharmakologie, Berlin-Buch, Deutschland (Dr. Ingolf Blasig)
  • Universitätsklinik für Geriatrie, CDK,  Salzburg (Univ.-Prof. Dr. Bernhard Iglseder)
  • Spinal Cord Injury Center, Universitätsklinikum Heidelberg, Deutschland (Prof. Dr. Norbert Weidner, Prof. Dr. Armin Blesch)
  • Straniak-Stiftung, Schweiz

Industriepartner

  • Arthrex Inc., Naples, USA (Dr. Marion Schrader)
  • Angewandte Biotechnologie, Salzburg (Univ.-Doz. Dr. Hannelore Bauer)

Team und Kontakt

Prof. Dr. Andreas Traweger
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Leitung des Instituts für Sehnen- und Knochenregeneration
Forschungsprofessor für Regenerationsbiologie


Tel.: +43 662 2420-80860
E-Mail: andreas.traweger@pmu.ac.at
Publikationen
MMag. Dr. Doris Traweger
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Assistentin der Leitung | Labormanagement

Tel.: +43 662 2420-80861
E-Mail: doris.traweger@pmu.ac.at
Publikationen
Mag. Dr. rer. nat. Renate Gehwolf
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80865
E-Mail: renate.gehwolf@pmu.ac.at
Publikationen
Dr. med. vet. Nadja Weißenbacher, Dipl. Tierärztin
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Veterinärmedizinerin

Tel.: +43 662 2420-80868
E-Mail: nadja.weissenbacher@pmu.ac.at
Publikationen
MMag. Dr. Christine Lehner
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80867
E-Mail: christine.lehner@pmu.ac.at
Publikationen
Mag. Dr. Herbert Tempfer
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Tel.: +43 662 2420-80864
E-Mail: herbert.tempfer@pmu.ac.at
Publikationen
Mag. Dr. Andrea Wagner
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80867
E-Mail: andrea.wagner@pmu.ac.at
Publikationen
Prof. Dr. Hans-Christian Bauer
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Emeritierter Gruppenleiter

Tel.: +43 662 2420-80860
E-Mail: hans.bauer@pmu.ac.at
Publikationen
Gabriel Spitzer, MSc
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Ph.D.-Student

Tel.: +43 662 2420-80868
E-Mail: gabriel.spitzer@pmu.ac.at
Publikationen
Bettina Schwemberger
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Ph.D.-Studentin

Tel.: +43 662 2420-80866
E-Mail: b.schwemberger@pmu.ac.at
Lisa Sturm
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Technische Assistenin

Tel.: +43 662 2420-80875
E-Mail: lisa.sturm@pmu.ac.at
Priv.-Doz. Dr. Hannelore Bauer
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Wissenschaftliche Mitarbeiterin

Tel.: +43 662 2420-80861
E-Mail: hannelore.bauer@sbg.ac.at
Dr. med. Ghada Atta
Spinal Cord Injury and Tissue Regeneration Center Salzburg (SCI-TReCS)
Institut für Sehnen- und Knochenregeneration

Ph.D.-Studentin

Tel.: +43 2420-80875