Der Einfluß von systemisch appliziertem Wachstumshormon auf Proliferation und Apoptose während der Frakturheilung am Femurosteotomiemodell der Ratte:
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INHALTSVERZEICHNIS 1
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 6
TABELLENVERZEICHNIS 8
VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN 9
1 EINLEITUNG 1
1.1 Frakturheilung 1
1.1.1 Pathophysiologie 2
1.1.2 Proliferation und Apoptose 5
1.2 Einflussfaktoren der Frakturheilung 6
1.2.1 Allgemeines 6
1.2.2 Wachstumshormon 7
1.2.3 IGF-1 8
1.2.5 GH und IGF am Knochen 8
1.3 Wissenschaftliche Fragestellung 10
2 MATERIAL UND METHODEN 11
2.1 Osteotomiemodell an der Ratte 11
2.1.1 Versuchsgruppen und Standzeiten 11
2.1.2 Versuchstiere 11
2.1.3 Operatives Vorgehen 12
2.1.4 Postoperative Behandlung und Kontrollen 14
2.1.5 Explantation 16
2.2 Immunhistologische Methoden 17
2.2.1 Fixation des Gewebes 17
2.2.2 Einbettung und Schnittanfertigung 17
2.2.3 Färbeverfahren 18
2.4 Auswertung 22
3 ERGEBNISSE 25
3.1 Operation und klinischer Verlauf 25
3.2. 7 Tage postoperativ 27
3.2.1 Morphologie und Zelldichte 27
3.2.2 PCNA 29
3.2.3 Apoptose 32
3.3 14 Tage postoperativ 36
3.3.1 Morphologie und Zelldichte 36
3.3.2 PCNA 38
3.3.3 Apoptose 41
3.4 21 Tage postoperativ 46
3.4.1 Morphologie und Zelldichte 46
3.4.2 PCNA 47
3.4.3 Apoptose 49
3.5 Verlaufsdarstellung 54
4 DISKUSSION 59
4.1 Methodik 60
4.2 Proliferation 61
4.3 Apoptose 64
4.4 Histologie und Zelldichte 66
4.5 Ausblick 67
5 ZUSAMMENFASSUNG 68
6 LITERATURVERZEICHNIS 70
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: histomorphologischer Ablauf der Frakturheilung (nach Wornom) Wornom 3
Abbildung 2: postoperative Röntgenaufnahme in ap-Ebene 14
Abbildung 3: Definition der ROI (region of interest) 22
Abbildung 4: Gewichtsverlauf, SD Standardabweichung, MW Mittelwert 27
Abbildung 5: Placebo nach 7 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 28
Abbildung 6: GH nach 7 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 28
Abbildung 7: PCNA (rot), Placebo nach 7 Tagen, Vergrößerung 200x 29
Abbildung 8: PCNA (rot), GH nach 7 Tagen, Vergrößerung 200x 29
Abbildung 9: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 7 Tagen Placebo 31
Abbildung 10: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 7 Tagen GH 32
Abbildung 11: apoptotische Zellen, 14 Tage Placebo, Vergrößerung links 200x/ rechts 400x33
Abbildung 12: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 7 Tagen Placebo 34
Abbildung 13: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 7 Tagen GH 34
Abbildung 14: Placebo nach 14 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 37
Abbildung 15: GH nach 14 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 37
Abbildung 16: PCNA, Placebo nach 14 Tagen, Vergrößerung 200x 38
Abbildung 17: PCNA, GH nach 14 Tagen, Vergrößerung 200x 38
Abbildung 18: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 14 Tagen Placebo 40
Abbildung 19: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 14 Tagen GH 41
Abbildung 20: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 14 Tagen Placebo 42
Abbildung 21: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 14 Tagen GH 43
Abbildung 22: Placebo nach 21 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 46
Abbildung 23: GH nach 21 Tagen, Vergrößerung lzianblau-Faerbung 46
Abbildung 24: PCNA, Placebo nach 21 Tagen, Vergrößerung 200x 48
Abbildung 25: PCNA, GH nach 21 Tagen, Vergrößerung 200x 48
Abbildung 26: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 21 Tagen Placebo 49
Abbildung 27: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 21 Tagen GH 49
Abbildung 28: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 21 Tagen Placebo 51
Abbildung 29: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 21 Tagen GH 51
Abbildung 30: Mittlere Zelldichte 55
Abbildung 31: Proliferationsrate 55
Abbildung 32: Verteilung PCNA-positiver Zellen 56
Abbildung 33: Apoptoserate 57
Abbildung 34: Verteilung TUNEL-positiver Zellen 58
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Gewichtsverlauf 26
Tabelle 2: mittlere Zelldichte nach 7 Tagen 29
Tabelle 3: Zellteilungsrate nach 7 Tagen 29
Tabelle 4: Verteilung proliferierender Zellen nach 7 Tagen 31
Tabelle 5: Apoptoserate nach 7 Tagen 32
Tabelle 6: Verteilung apoptotischer Zellen nach 7 Tagen 33
Tabelle 7: Placebo nach 7 Tagen, Übersicht 35
Tabelle 8: GH nach 7 Tagen, Übersicht 35
Tabelle 9: mittlere Zelldichte nach 14 Tagen 37
Tabelle 10: Zellteilungsrate nach 14 Tagen 38
Tabelle 11: Verteilung proliferierender Zellen nach 14 Tagen 40
Tabelle 12: Apoptoserate nach 14 Tagen 41
Tabelle 13: Verteilung apoptotischer Zellen nach 14 Tagen 42
Tabelle 14: Placebo nach 14 Tagen, Übersicht 44
Tabelle 15: GH nach 14 Tagen, Übersicht 44
Tabelle 16: mittlere Zelldichte nach 21 Tagen 47
Tabelle 17: Zellteilungsrate nach 21 Tagen 47
Tabelle 18: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 21 Tagen 48
Tabelle 19: Apoptoserate nach 21 Tagen 50
Tabelle 20: Verteilung apoptotischer Zellen nach 21 Tagen 50
Tabelle 21: Placebo nach 21 Tagen, Übersicht 52
Tabelle 22: GH nach 21 Tagen, Übersicht 52
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Inhaltsverzeichnis
INHALTSVERZEICHNIS 1
ABBILDUNGSVERZEICHNIS 6
TABELLENVERZEICHNIS 8
VERZEICHNIS DER ABKÜRZUNGEN 9
1 EINLEITUNG 1
1.1 Frakturheilung 1
1.1.1 Pathophysiologie 2
1.1.2 Proliferation und Apoptose 5
1.2 Einflussfaktoren der Frakturheilung 6
1.2.1 Allgemeines 6
1.2.2 Wachstumshormon 7
1.2.3 IGF-1 8
1.2.5 GH und IGF am Knochen 8
1.3 Wissenschaftliche Fragestellung 10
2 MATERIAL UND METHODEN 11
2.1 Osteotomiemodell an der Ratte 11
2.1.1 Versuchsgruppen und Standzeiten 11
2.1.2 Versuchstiere 11
2.1.3 Operatives Vorgehen 12
2.1.4 Postoperative Behandlung und Kontrollen 14
2.1.5 Explantation 16
2.2 Immunhistologische Methoden 17
2.2.1 Fixation des Gewebes 17
2.2.2 Einbettung und Schnittanfertigung 17
2.2.3 Färbeverfahren 18
2.4 Auswertung 22
3 ERGEBNISSE 25
3.1 Operation und klinischer Verlauf 25
3.2. 7 Tage postoperativ 27
3.2.1 Morphologie und Zelldichte 27
3.2.2 PCNA 29
3.2.3 Apoptose 32
3.3 14 Tage postoperativ 36
3.3.1 Morphologie und Zelldichte 36
3.3.2 PCNA 38
3.3.3 Apoptose 41
3.4 21 Tage postoperativ 46
3.4.1 Morphologie und Zelldichte 46
3.4.2 PCNA 47
3.4.3 Apoptose 49
3.5 Verlaufsdarstellung 54
4 DISKUSSION 59
4.1 Methodik 60
4.2 Proliferation 61
4.3 Apoptose 64
4.4 Histologie und Zelldichte 66
4.5 Ausblick 67
5 ZUSAMMENFASSUNG 68
6 LITERATURVERZEICHNIS 70
Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1: histomorphologischer Ablauf der Frakturheilung (nach Wornom) Wornom 3
Abbildung 2: postoperative Röntgenaufnahme in ap-Ebene 14
Abbildung 3: Definition der ROI (region of interest) 22
Abbildung 4: Gewichtsverlauf, SD Standardabweichung, MW Mittelwert 27
Abbildung 5: Placebo nach 7 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 28
Abbildung 6: GH nach 7 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 28
Abbildung 7: PCNA (rot), Placebo nach 7 Tagen, Vergrößerung 200x 29
Abbildung 8: PCNA (rot), GH nach 7 Tagen, Vergrößerung 200x 29
Abbildung 9: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 7 Tagen Placebo 31
Abbildung 10: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 7 Tagen GH 32
Abbildung 11: apoptotische Zellen, 14 Tage Placebo, Vergrößerung links 200x/ rechts 400x33
Abbildung 12: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 7 Tagen Placebo 34
Abbildung 13: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 7 Tagen GH 34
Abbildung 14: Placebo nach 14 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 37
Abbildung 15: GH nach 14 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 37
Abbildung 16: PCNA, Placebo nach 14 Tagen, Vergrößerung 200x 38
Abbildung 17: PCNA, GH nach 14 Tagen, Vergrößerung 200x 38
Abbildung 18: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 14 Tagen Placebo 40
Abbildung 19: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 14 Tagen GH 41
Abbildung 20: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 14 Tagen Placebo 42
Abbildung 21: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 14 Tagen GH 43
Abbildung 22: Placebo nach 21 Tagen, Vergrößerung lOOx, Alzianblau-Färbung 46
Abbildung 23: GH nach 21 Tagen, Vergrößerung lzianblau-Faerbung 46
Abbildung 24: PCNA, Placebo nach 21 Tagen, Vergrößerung 200x 48
Abbildung 25: PCNA, GH nach 21 Tagen, Vergrößerung 200x 48
Abbildung 26: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 21 Tagen Placebo 49
Abbildung 27: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 21 Tagen GH 49
Abbildung 28: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 21 Tagen Placebo 51
Abbildung 29: Verteilung TUNEL-positiver Zellen nach 21 Tagen GH 51
Abbildung 30: Mittlere Zelldichte 55
Abbildung 31: Proliferationsrate 55
Abbildung 32: Verteilung PCNA-positiver Zellen 56
Abbildung 33: Apoptoserate 57
Abbildung 34: Verteilung TUNEL-positiver Zellen 58
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1: Gewichtsverlauf 26
Tabelle 2: mittlere Zelldichte nach 7 Tagen 29
Tabelle 3: Zellteilungsrate nach 7 Tagen 29
Tabelle 4: Verteilung proliferierender Zellen nach 7 Tagen 31
Tabelle 5: Apoptoserate nach 7 Tagen 32
Tabelle 6: Verteilung apoptotischer Zellen nach 7 Tagen 33
Tabelle 7: Placebo nach 7 Tagen, Übersicht 35
Tabelle 8: GH nach 7 Tagen, Übersicht 35
Tabelle 9: mittlere Zelldichte nach 14 Tagen 37
Tabelle 10: Zellteilungsrate nach 14 Tagen 38
Tabelle 11: Verteilung proliferierender Zellen nach 14 Tagen 40
Tabelle 12: Apoptoserate nach 14 Tagen 41
Tabelle 13: Verteilung apoptotischer Zellen nach 14 Tagen 42
Tabelle 14: Placebo nach 14 Tagen, Übersicht 44
Tabelle 15: GH nach 14 Tagen, Übersicht 44
Tabelle 16: mittlere Zelldichte nach 21 Tagen 47
Tabelle 17: Zellteilungsrate nach 21 Tagen 47
Tabelle 18: Verteilung PCNA-positiver Zellen nach 21 Tagen 48
Tabelle 19: Apoptoserate nach 21 Tagen 50
Tabelle 20: Verteilung apoptotischer Zellen nach 21 Tagen 50
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