Lützenberg, Roland and Wehland, Markus and Solano, Kendrick and Nassef, Mohamed Z. and Buken, Christoph and Melnik, Daniela and Bauer, Johann and Kopp, Sascha and Krüger, Marcus and Riwaldt, Stefan and Hemmersbach, Ruth and Schulz, Herbert and Infanger, Manfred and Grimm, Daniela (2019) Beneficial Effects of Low Frequency Vibration on Human Chondrocytes in Vitro. Cellular Physiology and Biochemistry, 53 (4), pp. 623-637. S. Karger AG. doi: 10.33594/000000161. ISSN 1015-8987.
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Official URL: https://www.cellphysiolbiochem.com/Articles/000161/
Abstract
Background/Aims: In articular cartilage, chondrocytes are the predominant cell type. A long-term stay in space can lead to bone loss and cartilage breakdown. Due to the poor regenerative capacity of cartilage, this may impair the crewmembers’ mobility and influence mission activities. Beside microgravity other factors such as cosmic radiation and vibration might be important for cartilage degeneration. Vibration at different frequencies showed various effects on cartilage in vivo, but knowledge about its impact on chondrocytes in vitro is sparse. Methods: Human chondrocytes were exposed to a vibration device, simulating the vibration profile occurring during parabolic flights, for 24 h (VIB) and compared to static controls. Phase-contrast microscopy, immunofluorescence, F-actin and TUNEL staining as well as quantitative real-time PCR were performed to examine effects on morphology, cell viability and shape as well as gene expression. The results were compared to earlier studies using semantic analyses. Results: No morphological changes or cytoskeletal alterations were observed in VIB and no apoptotic cells were found. A reorganization and increase in fibronectin were detected in VIB samples by immunofluorescence technique. PXN, VCL, ANXA1, ANXA2, BAX, and BCL2 revealed differential regulations. Conclusion: Long-term VIB did not damage human chondrocytes in vitro. The reduction of ANXA2, and up-regulation of ANXA1, PXN and VCL mRNAs suggest that long-term vibration might even positively influence cultured chondrocytes.
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/133406/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Beneficial Effects of Low Frequency Vibration on Human Chondrocytes in Vitro | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 25 September 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Cellular Physiology and Biochemistry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.33594/000000161 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 623-637 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | S. Karger AG | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 1015-8987 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Vibration, Chondrocytes, Extracellular matrix, Apoptosis, Focal adhesion, Annexin A2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R FR - Research under Space Conditions | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Vorhaben Biowissenschaftliche Exp.-vorbereitung (old), R - Vorhaben Biowissenschaftliche Nutzerunterstützung (old) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Köln-Porz | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Aerospace Medicine > Gravitational Biology | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Duwe, Helmut | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 16 Jan 2020 12:33 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 20 Jun 2023 04:13 |
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