@phdthesis{Emmert2004, author = {Emmert, Janne}, title = {Vergleich der Osteoinduktivit{\"a}t von rhBMP-2 und rhBMP-2-Mutanten : eine Untersuchung im heterotopen Rattenmodell}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-7764}, school = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg}, year = {2004}, abstract = {Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, am heterotopen Tiermodell die osteoinduktive Potenz von zwei gentechnisch ver{\"a}nderten BMP-2-Mutanten T3 und T4 zu untersuchen und mit dem humanen BMP-2 Wildtyp zu vergleichen. Als Tr{\"a}ger der verschiedenen Proteine dienten Zylinder aus inaktiver, boviner, kollagener Knochenmatrix (ICBM, „insoluble collagenous bone matrix") mit einer L{\"a}nge von 10mm und einem Durchmesser von 5mm, welche in die Oberschenkelmuskulatur von Sprague-Dawley-Ratten implantiert wurden. Dabei wurde die BMP-2-Mutante in den linken Oberschenkel und rhBMP-2 als Referenz in den rechten Oberschenkel implantiert. Die Konzentration der Morphogene bzw. von rhBMP-2 betrugen 0,25, 0,5, 1, 2 und 4µg. Zum Vergleich kamen Leerproben der ICBM-Tr{\"a}ger ohne Morphogen. W{\"a}hrend des Versuchszeitraums von 28 Tagen wurden die Ratten am 5., 11., 17., 23. und 28. vital ger{\"o}ntgt und mittels Fluoreszenzfarbstoffe markiert. Die Auswertung erfolgte quantitativ durch eine R{\"o}ntgenverlaufskontrolle und die intravitale polychrome Sequenzmarkierung, sowie qualitativ durch die histologische Untersuchung von Trennd{\"u}nnschliffen. Die r{\"o}ntgenologische Analyse zeigte, dass die BMP-2-Mutante T4 bei allen Proteinkonzentrationen sowohl die gr{\"o}ßte als auch die schnellste Knochenbildungsrate aufwies. Das Morphogen T3 induzierte die geringsten Knochenfl{\"a}chen. Bei allen drei Morphogenen konnte erst ab einer Proteindosis von 0,5µg eine Knochenneubildung festgestellt werden. Die kleinste Dosis von 0,25µg lag unter dem Schwellenwert f{\"u}r eine Induktion der Knochenbildung. Insgesamt war eine Dosisabh{\"a}ngigkeit zu erkennen, je h{\"o}her die Proteindosis, desto gr{\"o}ßer war die gebildete Knochenfl{\"a}che. Hohe BMP-Konzentrationen f{\"u}hrten jedoch auch zu einer schnelleren Stagnation des Knochenwachstums. Die Auswertung der Fluoreszenzmikroskopie best{\"a}tigte die r{\"o}ntgenologischen Ergebnisse. Bei der histologischen Untersuchung der Trennd{\"u}nnschliffe konnten keine morphologischen Unterschiede zwischen den Morphogenen festgestellt werden. Der ICBM-Zylinder verkn{\"o}cherte je nach Proteinkonzentration unterschiedlich stark. Bei der H{\"o}chstkonzentration 4µg des Morphogens T4 oder rhBMP-2 war ein kompletter Umbau des Tr{\"a}gers zu mineralisierten Knochen mit h{\"a}matopoetischem Knochenmark zu beobachten. Insbesondere bei den mittleren Dosierungen von 1µg und 2µg bewies die neuartige BMP-2-Mutante T4 {\"u}berragende osteoinduktive Eigenschaften in bezug auf die Geschwindigkeit und das Ausmaß der beobachteten Ossifikation. F{\"u}r die sp{\"a}tere klinische Anwendung er{\"o}ffnet der Einsatz von Mutanten mit verst{\"a}rkter Bindung an die extrazellul{\"a}re Matrix die M{\"o}glichkeit, die notwendige Morphogendosis zu reduzieren und so Kosten zu sparen.}, language = {de} }