Untersuchungen zur Genexpression im fragilen Knochen mit Blick auf die senile Osteoporose

Janina Werner (Autor)

Buch

107 Seiten

2018
VVB Laufersweiler Verlag
978-3-8359-6733-5 (ISBN)

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In Folge der zunehmenden Überalterung der Bevölkerung werden osteoporotisch-bedingte Frakturen und Defekte in Zukunft immer häufiger auftreten. Knochenersatzmaterialien, die an die Eigenschaften des osteoporotisch erkrankten Hartgewebe angepasst sind, sollen helfen die Osseointegration und den Heilungsverlauf der Biomaterial-gestützten Fraktur- und Defektheilung entscheidend zu verbessern. Dafür wurde im Rahmen des Teilprojektes B11 („Untersuchung der Knochen-Knochenmark-Grenzfläche des systemisch erkrankten Knochens“) des Sonderforschungsbereiches/Transregio 79 („Werkstoffe für die Geweberegeneration im systemisch erkrankten Knochen“) die vorliegende Arbeit zur Genexpression im fragilen Knochen angefertigt. Im Fokus stand dabei die qRT-PCR-basierte Erfassung von Markern, die in die Remodellierung des Knochens sowie für den Erhalt der knöchernen Integrität verantwortlich sind. Dazu diente Spongiosa von Femurköpfen nach Fragilitätsfraktur (FF) des Schenkelhalses (n = 15). Als Kontrollgruppe stand Hüftkopfspongiosa von Patienten mit Osteoarthrose (OA) des Hüftgelenks (n =16) zur Verfügung.
Mittels Histomorphometrie wurde der Knochenstatus innerhalb der jeweiligen Gruppe ermittelt. Die Auswertung zeigte, dass die Spongiosa nach FF eine signifikant niedrigere trabekuläre Knochenmasse und signifikant höhere relative Oberfläche aufwies. Wurden die entsprechenden Proben differentiell nach Geschlecht ausgewertet, war ersichtlich, dass die Spongiosa von Männern nach FF im Vergleich zu den an OA leidenden Männern eine signifikant niedrigere trabekuläre Knochenmasse, eine auffällig erhöhte relative Oberfläche und eine unveränderte Trabekelanzahl aufwies. Die Knochenmasse und relative Oberfläche unterschied sich dagegen nicht bei den FF- und OA-Frauen.
Ein Ungleichgewicht der RANKL- oder OPG-Expression zugunsten von RANKL und damit des Knochenabbaus war weder in der Spongiosa von Frauen noch von Männern nach FF des Schenkelhalses ersichtlich. Vielmehr war RANKL in der Spongiosa von Männern nach FF sogar signifikant reduziert. Auch die für die Osteoklastogenese wichtigen Rezeptoren RANK und OSCAR waren bei Frauen und Männern nach FF nicht verändert, die Marker für den osteoklastären Abbau MMP-9, TRAP und CTSK sogar reduziert. Die vorliegend festgestellten Markerprofile verweisen auf die senile Osteoporose, die ursächlich dem fragilen Knochenstatus zugrunde liegt. Darauf deutet, neben den herabgesetzten Expressions-Level der Knochenaufbau-Marker Runx2, ALP und SOST, besonders die hochsignifikante Reduktion von OCN im Knochen von sowohl Frauen als auch Männern nach FF.
Weiterhin war die Matrix Metalloproteinase (MMP)-13, die den Abbau der oberflächlichen Kollagenmatrix des Knochens vermittelt und konsekutiv den osteoklastären Knochenabbau induzieren kann, in der Spongiosa von Männern nach FF auffällig erhöht. Daher könnte eine gezielte Modulation der MMP-13-Produktion durch entsprechend generierte Knochenersatzmaterialien eine erfolgversprechende Maßnahme im Rahmen der Behandlung von Frakturen und Defekten des fragilen, osteoporotischen Knochens des Mannes sein.
MMP-2 war dagegen im fragilen Knochen beider Geschlechter signifikant reduziert. Eine Biomaterial-gestützte Stimulation der MMP-2-Produktion im osteoporotischen Knochen könnte daher die Osseointegration und die lokalen Heilungsprozesse verbessern.

Erscheinungsdatum	06.11.2018
Reihe/Serie	Edition Scientifique
Sprache	deutsch
Maße	146 x 210 mm
Gewicht	165 g
Themenwelt	Veterinärmedizin
Schlagworte	Doktorarbeit • Uni • Wissenschaft
ISBN-10	3-8359-6733-9 / 3835967339
ISBN-13	978-3-8359-6733-5 / 9783835967335
Zustand	Neuware