Immunhistochemische und molekularbiologische Untersuchungen zur Entwicklung humaner heterotoper Ossifikationen:
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1996
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INHALTSVERZEICHNIS
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG
1.1. DIE ENTWICKLUNGSBIOLOGIE DES KNOCHENS UND IHRE BEDEUTUNG
FUER DIE KLINISCHE MEDIZIN.1
1.2. TOPOGRAPHIE UND KLINISCHE BEDEUTUNG HETEROTOPER ()SSIFIKATIONEN.4
1.3. KONZEPTE ZUR HISTOGENESE HETEROTOPER OSSIFIKATIONEN.6
1.3.1. MORPHOLOGISCHE UND BIOCHEMISCHE CHARAKTERISTIKA VON
OSTEOBLASTEN.6
1.3.2. INDUKTION HETEROTOPER OSSFIKATIONEN IM TIERMODELL.7
1.3.3. HYPOTHESEN ZUR ZYTOGENESE DES OSTEOBLASTEN BEI DER HETEROTOPEN
OSSIFIKATION.9
1.4. ROLLE VON WACHSTUMSFAKTOREN IN DER KNOCHENENTW ICKLUNG.9
1.5. KOLLAGENSTOFFWECHSEL BEI DER OSTEOGENESE.10
1.6. HETEROTOPE OSSIFIKATIONEN AUS DRUCKULZERA VON
QUERSCHNITTSGELAEHMTEN.11
2. ZIELSETZUNG DER ARBEIT. 12
3. MATERIAL UND METHODEN
3.1. UNTERSUCHUNGSGUT.14
3.2. FIXIERUNG UND AUFARBEITUNG DES UNTERSUCHUNGSGUTES.14
3.3. HISTOLOGISCHE ANFAERBUNG MIT HAEMATOXYLIN-EOSIN. 15
3.4. ENZVMHISTOCHEMISCHER NACHWEIS DER ALKALISCHEN PHOSPHATASE. 15
3.5. IMMUNHISTOCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN.16
3.5.1. VORBEREITUNGEN FUER DIE IMMUNHISTOCHEMISCHEN UNTERSUCHUNGEN.16
3.5.2. ANTIKOERPER.16
3.5.3. IMMUNHISTOCHEMISCHE FAERBETECHNIKEN.16
3.5.3.1. PRINZIP DER TECHNIK.16
3.5.3.2. ANTIKOERPERKONZENTRATIONEN UND VORBEHANDLUNG DER PRAEPARATE.18
3.5.3.3. DURCHFUEHRUNG DER APAAP-TECHNIK.18
3.5.3.4. DURCHFUEHRUNG DER ABC-TECHNIK.20
I
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALTSVERZEICHNIS
3.6. NICHT-RADIOAKTIVE
IN SITU HYBRIDISIERUNG.21
3.6.1. PRINZIP DER TECHNIK.21
3.6.2. CDNA-SONDEN.23
3.6.3. PRAEPARATION DER CDNA-SONDEN.23
3.6.3.1. PLASMIDPRAEPARATION (QUIAGEN TIP 100).24
3.6.3.2. ISOLATION DER CDNA-SONDEN.25
3.6.4. NICHT-RADIOAKTIVE MARKIERUNG DER CDNA-SONDEN MIT DIGOXIGENIN.25
3.6.5. DURCHFUEHRUNG DER
IN SITU HYBRIDISIERUNG.26
3.6.5.1. HERSTELLUNG VON TESPA-BESCHICHTETEN OBJEKTTRAEGERN.26
3.6.5.2. PRAEPARATION UND VORBEHANDLUNG DER GEWEBESCHNITTE.26
3.6.5.3. HYBRIDISIERUNG.27
3.6.5.4. POSTHYBRIDISIERUNG.27
3.6.5.5. DETEKTION UND DNA-GEGENFARBUNG.27
3.6.5.6. KONTROLLEN.28
4. ERGEBNISSE
4.1. WACHSTUMSMUSTER HETEROTOPER OSSIFIKATIONEN IN DRUCKULZERA
VON QUERSCHNITTSGELAEHMTEN PATIENTEN.29
4.1.1. HISTOMORPHOLOGIE HETEROTOPER OSSIFIKATIONEN IN DRUCKULZERA VON
QUERSCHNITTSGELAEHMTEN PATIENTEN.31
4.2. HISTOLOGISCHE BEFUNDE DER KNOCHENNEUBILDUNG (HE-FAERBUNG).31
4.3. KOLLAGEN-EXPRESSION IN DER HETEROTOPEN OSSIFIKATION.34
4.3.1. IMMUNHISTOCHEMISCHE UNTERSUCHUNGEN DER EXPRESSION VON
KOLLAGEN TYP I UND III.34
4.3.1.1. PROTEINEXPRESSION VON KOLLAGEN TYP 1 IN DER HETEROTOPEN
OSSIFIKATION.34
4.3.1.2. PROTEINEXPRESSION VON KOLLAGEN TYP III.36
4.3.2. MRNA-EXPRESSION VON KOLLAGEN TYP AL (I). A 1 (IL)UNDAL (III).39
4.3.2.1. MRNA-EXPRESSION VON KOLLAGEN TYP AL (I).39
4.3.2.2. MRNA-EXPRESSION VON KOLLAGEN TYP AL (II).39
4.3.2.3. MRNA-EXPRESSION VON KOLLAGEN TYP AL (III).39
4.3.2.4. VERGLEICH DER KOLLAGENEXPRESSION DER HETEROTOPEN OSSIFIKATION
MIT DER ORTHOTOPEN ENCHONDRALEN OSSIFIKATION.41
II
INHALTSVERZEICHNIS
4.4. CHARAKTERISIERUNG VON PRAEOSTEOBLASTEN DURCH DARSTELLUNG DER
ALKALISCHEN PHOSPHATASE.44
4.4.1. ENZYMHISTOCHEMCCHE BEFUNDE MIT DER AZO-KUPPLUNGSREAKTION.44
4.4.2. MRNA-EXPRESSION DER ALKALISCHEN PHOSPHATASE IN DER HO.46
4.5. NACHWEIS VON WACHSTUMFAKTOREN IN DER HETEROTOPEN OSSIFIKATION.49
4.5.1. EXPRESSION VON TRANSFORMING GROWTH FACTOR BETAL (TGF-SSL).49
4.5.1.1. IMMUNHISTOCHEMISCHE BEFUNDE.49
4.5.1.2. MRNA-EXPRESSION VON TGF-SSL IN DER HETEROTOPEN OSSIFIKATION .
51
4.5.2. EXPRESSION VON PLATELET-DERIVED GROWTH FACTOR (PDGF).54
4.5.2.1. IMMUNHISTOCHEMISCHE BEFUNDE.54
4.5.2.2. MRNA-EXPRESSION VON PDGF IN DER HETEROTOPEN OSSIFIKATION.54
4.5.3. EXPRESSION VON EPIDERMAL GROWTH FACTOR (EGF).57
4.5.3.1.
IMMUNHISTOCHERNISCHE BEFUNDE.
.
217
.
57
4.5.3.2. MRNA-EXPRESSION VON EGF IN DER HETEROTOPEN OSSIFIKATION.57
4.5.3.3. HALBQUANTITATIVE DARSTELLUNG DER EGF-MRNA-EXPRESSION IM
RANDBEREICH DER HO VON QUERSCHNITTSGELAEHMTEN.60
4.6. UNTERSUCHUNG DER GEFAESSE ALS QUELLE MOEGLICHER
OSTEOPROGENITORZELLEN.61
4.6.1. HISTOLOGISCHE BEFUNDE.61
4.6.2. NACHWEIS VON VIMENTIN-MRNA IM BEREICH DER NEOVASKULARISATION UND
CHONDROGENESE.61
4.6.3. MRNA-EXPRESSION VON OSTEOGENIC PROTEIN 1 (OP-1) IN DER HO.63
4.7. UNTERSUCHUNG DER MUSKULATUR ALS QUELLE MOEGLICHER
OSTEOPROGENITORZELLEN.65
4.7.1. HISTOLOGISCHE BEFUNDE DER KNOCHENNEUBILDUNG IN DER MUSKULATUR.65
4.7.2. UNTERSUCHUNG DER VIMENTIN-EXPRESSION.67
4.7.2.1. IMMUNHISTOCHEMISCHER NACHWEIS VON VIMENTIN IN HETEROTOPEN
OSSIFIKATIONEN AUS DER SKELETTMUSKULATUR.67
4.7.2.2. MRNA-EXPRESSION VON VIMENTIN IN HETEROTOPEN OSSIFIKATIONEN .
70
5. DISKUSSION
5.1. HETEROTOPE OSSIFIKATIONEN IN WEICHTEILGEWEBEN DES HUMANEN
UNTERSUCHUNGSGUTES.72
5.2. VERGLEICH HETEROTOPER OSSIFIKATIONEN AUS DRUCKULZERA VON
QUERSCHNITTSGELAEHMTEN
MIT ANDEREN YYMODELLEN" DER KNOCHENNEUBILDUNG.73
III
INHALTSVERZEICHNIS
5.2.1. VERGLEICH HISTOLOGISCHER BEFUNDE DER HO AUS HUMANEN DRUCKULZERA
MIT DER INDUZIERTEN KNOCHENNEUBILDUNG IM TIERMODELL.73
5.2.2. VERGLEICH HISTOLOGISCHER BEFUNDE DER HO AUS DRUCKULZERA MIT DER
ORTHOTOPEN KNOCHENNEUBILDUNG BEI DER HUMANEN FRAKTURHEILUNG.74
5.3. VERGLEICH DER KOLLAGENEXPRESSION IN DER HO MIT DEM
KOLLAGENSTOFFWECHSEL IN DER
ORTHOTOPEN KNORPEL- UND KNOCHENENTWICKLUNG.75
5.4. CHARAKTERISIERUNG VON PRAEOSTEOBLASTEN DURCH NACHWEIS DER
ALKALISCHEN PHOSPHATASE.79
5.5. BETEILIGUNG VON WACHSTUMSFAKTOREN BEI DER ENTWICKLUNG HUMANER
HETEROTOPER
OSSIFIKATIONEN.84
5.5.1. EXPRESSION VON TRANSFORMING GROWTH FACTOR BETA 1 (TGF-SSL).84
5.5.2. EXPRESSION VON PLATELET-DERIVED GROWTH FACTOR (PDGF).90
5.5.3. EXPRESSION DES EPIDERMALEN WACHSTUMSFAKTORS (EGF).93
5.6. BEDEUTUNG DER BLUTGEFAESSE FUER DIE ENTWICKLUNG HUMANER HETEROTOPER
OSSIFIKATIONEN.96
5.6.1. KOPPLUNG VON ANGIOGENESE UND OSTEOGENESE IN DER
KNOCHENENTWICKLUNG. 96
5.6.2. BEDEUTUNG DER MIKROGEFASSE ALS QUELLE MOEGLICHER
OSTEOPROGENITORZELLEN.97
5.6.3. HUMORALE STIMULATION DER OSTEONEOGENESE DURCH ENDOTHELZELLEN UND
PERIZYTEN.99
5.6.4. OSTEOGENIC PROTEIN 1 (OP-1) ALS OSTEOINDUKTIVER FAKTOR IN HUMANEN
HETEROTOPEN OSSIFIKATIONEN.101
5.7. BEDEUTUNG DER SKELETTMUSKULATUR FUER DIE ENTWICKLUNG HETEROTOPER
OSSIFIKATIONEN.103
5.7.1. DIE SKELETTMUSKULATUR ALS BEVORZUGTER ENTSTEHUNGSORT EKTOPER
KNOCHENNEUBILDUNGEN. 103
5.7.2. MUSKELSATELLITENZELLEN ALS MOEGLICHE OSTEOPROGENITORZELLEN IN
HETEROTOPEN
OSSIFIKATIONEN IM BEREICH DER SKELETTMUSKULATUR. 105
5.7.3. BEDEUTUNG VON VERLETZUNGEN DER SKELETTMUSKULATUR FUER EINE EKTOPE
KNOCHENINDUKTION.106
6. ZUSAMMENFASSUNG.108
7. LITERATURVERZEICHNIS.1 IO
8. DANKSAGUNG.130
IV |
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