TY  - THES
A1  - Schröter, Benedikt Markus
T1  - Aufklärung der Funktion von CYR61/ CCN1 in Osteoblasten und Osteoklasten
T1  - Effects of CYR61/CCN1 on osteoblasts and osteoclasts
N2  - No abstract available
KW  - Osteoblast
KW  - Osteoklast
KW  - Osteoporose
KW  - Frakturheilung
KW  - Knochenstoffwechsel
KW  - Knochen-Morphogenese-Proteine
KW  - CCN- Proteine
KW  - CCN1
KW  - hCYR61
KW  - osteoblast
KW  - osteoclast
KW  - CCN1
KW  - hCYR61
KW  - bone metabolism
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-38830
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TY  - THES
A1  - Riegel, Christian
T1  - Hormonelle Veränderungen bei Männern mit Osteoporose mit speziellem Interesse bezüglich des Hypophysen-Hypothalamus GH/IGF-1-Systems
T1  - Hormonal changes in men with osteoporosis with special interest with regard to hypophysis-hypothalamus GH/IGF-1 system
N2  - Die Osteoporose des Mannes ist eine unterdiagnostizierte Erkrankung. Die Zahl der betroffenen Männer in Deutschland wird auf 0,8 bis 1 Million geschätzt, aber die reale Inzidenz ist wahrscheinlich höher. Die Osteoporose des Mannes ist Schätzungen zufolge in bis zu 60% mit Begleiterkrankungen assoziiert. Hypophysäre Störungen wie Hypogonadismus und Wachstumshormonmangel sind starke Risikofaktoren für die Entwicklung einer Osteoporose. Es gibt in der Literatur nur wenige Daten über Hypophysenerkrankungen und Osteoporose, abgesehen davon, dass bei bestehendem Wachstumshormonmangel die Assoziation der Osteopenie / Osteoporose gesichert ist. Für die nicht diagnostizierten Fälle von GH-Defizienz kann jedoch die Manifestation einer Osteoporose ein erstes und führendes Symptom sein. Es gibt Evidenzen dafür, dass IGF-1 im Serum in gesunden Populationen positiv mit der Knochendichte korreliert. Das Ziel dieser Studie ist, eine große Anzahl an Patienten mit Osteoporose auf die Inzidenz niedriger IGF-1-Spiegel hin zu untersuchen.
N2  - The osteoporosis of the man is an unterdiagnosed disease. The number of the affected men in Germany is estimated at 0.8 to 1 millions, but the real Inzidenz is probably higher. The osteoporosis of the man is associated according to estimates in up to 60% with accompanying illnesses. Hypophysis disturbances like Hypogonadism and growth hormone lack are strong risk factors for the development of an osteoporosis. There are in the literature only few data about hypophysis illnesses and osteoporosis, apart from the fact that with existing growth hormone lack the association of the Osteopenie / osteoporosis is protected. Nevertheless, for the not diagnosed cases of GH-Defizienz the manifestation of an osteoporosis can be the first and leading symptom. There is evidence for the fact that IGF-1 correlates in the Serum in healthy populations positively with the osseous density. The purpose of this study is, a great number to patient with osteoporosis examine for the Inzidenz of low IGF-1-levels.
KW  - Osteoporose
KW  - Männer
KW  - Hormonveränderung
KW  - Geschlechtshormone
KW  - IGF-1
KW  - GH
KW  - Testosteron Östrogene
KW  - SHBG
KW  - Parathormon
KW  - osteoporosis
KW  - men
KW  - hormon
KW  - IGF-1
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-39547
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TY  - THES
A1  - Rackwitz, Lars
T1  - In-vitro-Untersuchungen zur chondrogenen Differenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen in einem Kollagen I Hydrogel für den Gelenkknorpelersatz
T1  - Chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells in collagen I hydrogels for articular cartilage repair
N2  - No abstract available
KW  - mesenchymale Stammzellen
KW  - Chondrogenese
KW  - Hydrogel
KW  - Tissue Engineering
KW  - Gelenkknorpelrekonstruktion
KW  - mesenchymal stem cell
KW  - chondrogenesis
KW  - tissue engineering
KW  - hydrogel
KW  - articular cartilage repair
Y1  - 2007
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22547
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TY  - THES
A1  - Schupp, Kathrin
T1  - In vitro Herstellung eines vorderen Kreuzbandkonstruktes aus mesenchymalen Stammzellen  und einem Kollagen Typ I-Hydrogel
T1  - Anterior cruciate ligament constructs fabricated from human mesenchymal stem cells in a collagen type I hydrogel in vitro
N2  - Verletzungen des vorderen Kreuzbandes gehören zu häufigsten Verletzungen des menschlichen Bandapparates. Da das vordere Kreuzband über ein schlechtes intrinsisches Heilungspotenzial verfügt, ist heutzutage die chirurgische Rekonstruktion mittels Sehnentransplantaten die Therapie der Wahl. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit der Fragestellung, ob es möglich ist, ein Kreuzband-Konstrukt aus mesenchymalen Stammzellen (MSCs) und einem Kollagen Typ I-Hydrogel herzustellen und wie die Einwirkung von mechanischem Stress die Struktur und Eigenschaften eines solchen Bandäquivalentes verändert. Dafür wurden MSCs und endständige Knochenblöcke in ein Kollagen Typ I-Hydrogel eingebracht. Das Konstrukt wurde zunächst eine Woche horizontal kultiviert, um den Zellen eine Umwandlung des Gels und eine Anheftung der Knochenblöcke zu ermöglichen. Anschließend wurde über 2 Wochen eine zyklische Dehnung in einem speziell dafür entworfenen Bioreaktur auf das Konstrukt ausgeübt. Histochemische ( HE, Masson-Goldner, Azan, Sirius-Red) und immunhistochemische (Kollagen I und III, Fibronektin, Vimentin und Elastin) Färbungen zeigten eine Induktion der Matrixproduktion mit wellenförmig in Achse des Zuges ausgerichteten Kollagenfasern, die Zellkerne stellten sich elongiert dar. RT-PCR-Analysen zeigten ebenso eine deutlich vermehrte Expression der oben genannten Fibroblastenmarker. Bei ungedehnten, horizontal kultivierten Kontrollkonstrukten waren keinerlei Veränderungen der Matrix zu erkennen. Das Konstrukt war jedoch nicht stabil genug, um für die klinische Anwendung zum Einsatz zu kommen.
N2  - Disruptions of the anterior cruciate ligament (ACL) of the knee joint are common and are currently treated using ligament or tendon grafts. In this study we tested the hypothesis that it is possible to fabricate an ACL construct in vitro using mesenchymal stem cells (MSCs) in combination with an optimized collagen type I hydrogel. ACL constucts were molded using a collagen type I hydrogel containing 5x 105 MSCs/mL and bone cylinders at each end of the constructs. The constructs were kept in a horizontal position for one week to allow the cells and the gel to remodel and attach to the bone cylinders. Thereafter, cyclic stretching with 1 Hz was performed for two weeks in a specially designed bioreactor. Histochemical analysis for H&E, Masson-Goldner, Sirius-Red and Azan and immunhistochemical analysis for collagen types I and III, fibronectin, vimentin and elastin showed elongated fibroblast-like cells embedded in a wavy orientated collagenous tissue, together with a ligament-like extracellular matrix in the cyclic stretched constructs. No orientation of collagen fibers and cells and no formation of a ligament-like matrix could be seen in the non-stretched control group cultured in a horizontal position without tension for 3 weeks. RT-PCR analysis revealed an increased gene expression of collagen types I and III, fibronectin and elastin in the stretched constructs compared with the non-stretched controls. In conclusion, ACL-like constructs from a collagen type I hydrogen and MSCs have been fabricated. As shown by other investigators, who analysed the influence of cyclic stretching on the differentiation of MSCs, our results indicate a ligament-specific increased protein and gene expression and the formation of a ligament-like extracelluar matrix. But the fabricated constructs are still too weak for animal experiments or clinical application.
KW  - Tissue engineering
KW  - Kreuzband
KW  - mesenchymale Stammzellen
KW  - Tissue engineering
KW  - ACL
KW  - mesenchymal stem cells
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-21620
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TY  - THES
A1  - Uleer, Barbara
T1  - Langzeitergebnisse nach operativer Korrektur der rheumatischen Vorfußdeformität mit Arthrodese im Großzehengrundgelenk - ein Vergleich klinischer, radiologischer und pedographischer Befunde
T1  - Long-term Results after operative Correction of the Rheumatoid Forefoot Deformity by Arthrodesis of the first metatarsophalangeal Joint - a Comparison of clinical, radiological and pedographical Results
N2  - Von 1989 bis 2000 wurden an der Orthopädischen Universitätsklinik in Würzburg, König-Ludwig-Haus, 16 Patienten mit rheumatoider Arthritis aufgrund einer Vorfußdeformität mit Großzehengrundgelenksarthrodese und Resektion der II.-V. Metatarsophalangealgelenke operiert. 9 Patienten (11 Füße) konnten klinisch, radiologisch und pedographisch nachuntersucht werden (Gruppe A). Das Durchschnittsalter lag zum Zeitpunkt der Operation bei 58,1 Jahren. Der Nachuntersuchungszeitraum betrug im Durchschnitt 5,3 Jahre. Zum Vergleich wurden 12 Patienten (18 Füße), die von 1986 bis 1994 an der Großzehe mit Resektionsarthroplastik operiert wurden, nachuntersucht (Gruppe B). Das Alter während der Operation betrug durchschnittlich 53,3 Jahre. Die Nachuntersuchung erfolgte im Durchschnitt 10,7 Jahre später. Der Hallux-valgus-Winkel konnte in Gruppe A auf durchschnittlich 23°, in Gruppe B auf 34° korrigiert werden. Nach dem Score nach Kitaoka erreichte die Gruppe A durchschnittllich eine Punktzahl von 67, die Gruppe B 47 Punkte. Die geringe Punktzahl in Gruppe B wurde durch erneute Fehlstellung der Großzehe (67% dorsale Luxation, 50% H.-valgus-Rezidiv), Schwielen und metatarsalgische Beschwerden hervorgerufen. In Gruppe A traten in 2 Fällen schwerwiegende Komplikationen auf, die aber nicht direkt die Großzehe betrafen. Wundheilungsstörungen kamen in Gruppe A häufiger vor als in Gruppe B. Alle Arthrodesen waren knöchern konsolidiert. Die Patientenzufriedenheit betrug in Gruppe A 91%, in Gruppe B 83%. Bei der Pedographie zeigte sich in Gruppe A ein besseres Abrollverhalten über die Großzehe. In Gruppe B traten häufig abnormal hohe Druckwerte unter den Metatarsalen auf. Bei 85% korrelierte dies mit plantaren Schwielen. Dass das Interphalangealgelenk der Großzehe nach Arthrodese des Grundgelenks häufiger arthritische Veränderungen aufweist, konnte nicht bestätigt werden. Insgesamt ist die Großzehengrundgelenks-arthrodese als bevorzugte Operationsmethode anzusehen, da sie zur Stabilität des I. Strahls führt. Auch die Resektionsarthroplastik nach Hueter-Mayo ist aufgrund der hohen Patientenzufriedenheit empfehlenswert, führt jedoch im Langzeitverlauf zu einem deutlichen Korrektur- und Funktionsverlust.
N2  - From 1989 to 2000 at the orthopaedic hospital of the University Würzburg, König-Ludwig-Haus, 16 patients with rheumatoid arthritis were operated because of forefoot deformity by arthrodesis of the first metatarsophalangeal joint and resection arthroplasty of the lesser metatarsophalangeal joints (group A). 9 patients (11 feet) returned for clinical, radiological and pedographic examination. The average age at the time of the operation was 58,1 years. The mean follow-up was 5,3 years. In comparison 12 patients (18 feet) who underwent resection arthroplasty at the Hallux from 1986 to 1994 were examined (group B). The mean age at the time of the operation was 53,3 years. The follow-up averaged 10,7 years. The mean postoperative Hallux-valgus-Angle was 23° in group A and 34° in group B. According to the score of Kitaoka group A obtained at an average 67 points, group B 47 points. The limitation in group B was caused by recurrent deformity of the Hallux (67% dorsal dislocation, 50% recurrent Hallux-valgus-deformity), callosities and metatarsalgia. In group A severe complications occured in two cases, which were not directly related to the big toe. Woundhealing problems were more often found in group A than in group B. All first metatarsophalangeal joints had succesfully fused after arthrodesis.The satisfaction rate in group A was 91% and in Group B 83%. In pedographie group A showed a better roll-off over the big toe. In group B there were often unnormal high peak pressures under the metatarsal heads. In 85% this correlated with plantar collosities. That arthritic joint distruction in the interphalangeal joint is more often found after arthrodesis could not be confirmed. In conclusion, arthrodesis is seen as the preferable method of operation because it leads to stability of the first raw. Also resection arthroplasty according to Hueter-Mayo is recommendable because of the high satisfaction level but leads to a clear loss of correction and function in long-term results.
KW  - rheumatoide Arthritis
KW  - Vorfuß
KW  - Arthrodese
KW  - Großzehe
KW  - Resektionsarthroplastik
KW  - rheumatoid Arthritis
KW  - forefoot
KW  - arthrodesis
KW  - Hallux
KW  - resection arthroplasty
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-21635
ER  - 
TY  - THES
A1  - Widdermann, Anja
T1  - Die Rolle von Parathormon und Kollagenasen im Knochenumbau - Untersuchungen am Tiermodell
T1  - Parathyroid hormone and collagenases in bone remodelling - investigations using an animal model
N2  - Die In vivo Expression des konstitutiv aktiven PTH/PTHrP-Rezeptors in Osteoblasten führt einerseits zu einer starken Volumenzunahme des Trabekularknochens, andererseits zu einer reduzierten Dicke der Kortikalis bei verminderter periostaler Mineralisierungsrate (CL2+-Mäuse). Um die Rolle der Kollagenasen im Rahmen von Parathormon-induzierten Knochenumbauvorgängen näher zu untersuchen, wurden transgene CL2+-Mäuse mit solchen gekreuzt, die aufgrund einer Mutation im Gen für Kollagen Ia1 eine Resistenz gegen Abbau durch Kollagenase 3 und andere Kollagenasen aufweisen (r) und auf Parathormonstimulation mit einer deutlich abgeschwächten Knochenresorption reagieren. Mithilfe verschiedener histologischer Techniken wurden Tibia, Fußwurzelknochen und die Knochen der Schädeldecke von zwei und vier Wochen alten Tieren untersucht. Die so generierten Experimentmäuse (CL2+/rr) waren im Alter von zwei bis vier Wochen makroskopisch durchweg kleiner als die Vergleichstiere. Sie zeichneten sich im Bereich der Tibia und der Fußwurzelknochen durch eine im Vergleich zum Wildtyp (CL2-/--) und zur transgenen Maus (CL2+/--) signifikant erhöhte trabekuläre Knochenmasse aus. Die trabekuläre Knochenbildungsrate der Experimentmäuse (CL2+/rr) war verglichen mit der transgenen Maus (CL2+/--) leicht reduziert, verglichen mit dem Wildtyp (CL2-/--) jedoch signifikant erhöht. Mit Hilfe von In situ-Hybridisierungen und tartrate-resistant acid phophatase (TRAP)-Färbungen konnte in den doppelt mutierten Mäusen (CL2+/rr) eine sehr große Osteoklastenpopulation nachgewiesen werden. Die Untersuchungen der Kortikalis und der Schädelknochen erbrachten für die Experimentmaus (CL2+/rr) zu diesen Zeitpunkten keine signifikanten Unterschiede zur transgenen Maus (CL2+/--). Da zum einen viele Osteoklasten vorhanden waren, zum anderen keine Zunahme der Knochenformation im Kortikalknochen festgestellt werden konnte, kann der beschriebene Phänotyp nur durch eine Dysfunktion der Osteoklasten erklärt werden. Aufgrund der Kollagen I- Mutation und der damit verbundenen verminderten Kollagendegradierung können die zahlreichen Osteoklasten in diesem Knochenkompartiment keine effektive Knochenresorption durchführen. Somit konnte nachgewiesen werden, dass Kollagenasen eine entscheidende Rolle bei der Parathormon induzierten Knochenresorption spielen und als Downstream-Effektoren des PTH/PTHrP-Rezeptor im Trabekularknochen, nicht jedoch im Periost agieren. Schließlich verdeutlichen die Untersuchungen, dass verminderte Osteoklastenaktivität unter bestimmten Bedingungen durchaus mit verstärkter Knochenbildung vereinbar ist.
N2  - The in vivo expression of the constitutively active PTH/PTHrP receptor in osteoblasts causes an increase in trabecular bone volume and a reduction in thickness of cortical bone with an associated decrease in the periosteal mineral apposition rate (CL2+- mice). To investigate the role of collagenases in parathyroid hormone induced bone remodelling, a new experimental mouse model (CL2+/rr) was created combining CL2+- mice with animals that carry a resistance for digestion by collagenase-3 and other collagenases due to a mutation in the gene encoding collagen Ia1, and therefore show a decrease in bone resorption when stimulated by parathyroid hormone. Tibia, tarsal and parietal bones of two and four week old mice were analyzed using various histological techniques. The generated experimental mice (CL2+/rr) were macroscopically smaller than the wildtype (CL2-/--) and transgenic mice (CL2+/--) at the age of two and four weeks. In comparison to the wildtype and the transgenic mice they showed a significant increase in trabecular bone mass in tibia and tarsal bones. The trabecular bone formation rate in the experimental mice (CL2+/rr) compared to the transgenic mice (CL2+/--) was slightly reduced but still significantly higher than in wildtype littermates (CL2-/--). In situ hybridisation and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining confirmed the presence of a large osteoclast population. However, analysis of cortical and parietal bone did not reveal significant differences between experimental (CL2+/rr) and transgenic (CL2+/--) mice. Since there were a large number of osteoclasts, the new phenotype of the experimental mice (CL2+/rr) is thought to be a result of osteoclast dysfunction. Osteoclasts cannot effectively resorb bone in the trabecular compartment, due to the collagen I mutation and the resulting lack of collagen degradation. This study provides evidence that collagenases play an important role in parathyroid hormone induced bone resorption and act as downstream effector of the PTH/PTHrP receptor in trabecular bone, but not in the periosteum. Furthermore, these experiments indicate that reduced osteoclast activity under certain conditions is still compatible with enhanced bone formation.
KW  - Parathormon
KW  - Kollagenasen
KW  - Knochenumbau
KW  - PTH/PTHrP-Rezeptor
KW  - Transgene Mäuse
KW  - parathyroid hormone
KW  - collagenases
KW  - bone remodelling
KW  - PTH/PTHrP receptor
KW  - transgenic mice
Y1  - 2004
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22353
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TY  - THES
A1  - Kuhnen, Sebastian
T1  - Charakterisierung von sFRP4 als phosphatsensitives Phosphatonin in mesenchymalen Stammzellen
T1  - Characterisation of sFRP4 as Phosphate-sensitive Phosphatonin in Mesenchymal Stem Cells
N2  - Phosphat stellt einen essenziellen Bestandteil der Knochenhartsubstanz dar und ist zudem erforderlich, um mesenchymale Stammzellen osteogen zu differenzieren. Bei der Aufklärung molekularer Pathomechanismen von Störungen der Phosphathomöostase wurden in den vergangenen zehn Jahre mehrere Botenstoffe identifiziert, die spezifische Wirkungen auf den systemischen Phosphathaushalt haben. Die als „Phosphatonine“ bezeichneten Substanzen FGF23 (Fibroblastenwachstumsfaktor 23), sFRP4 (secreted frizzled related protein 4), FGF7 (Fibroblastenwachstumsfaktor 7) und MEPE (matrix extracellular phosphoglycoprotein) induzieren eine negative Phosphatbilanz, indem sie an der Niere phosphaturisch wirken. Ziel dieser Arbeit war es, eventuell vorhandene Interaktionen zwischen knochenbildenden Zellen, Phosphat und den inzwischen bekannten Substanzen mit Wirkung auf den Phosphathaushalt zu charakterisieren. Dazu wurden immortalisierte Zelllinien mesenchymaler Stammzellen (hMSC-TERT) und fetaler Osteoblasten (hFOB) konzentrations- und zeitabhängig mit Phosphat stimuliert (von 1,25 mM bis 20 mM, von 0 bis 48 h). Die quantitative real-time-PCR zur relativen mRNA-Quantifizierung wurde dabei in der Arbeitsgruppe als Methode etabliert, um den Einfluss dieser erhöhten Phosphatspiegel im Nährmedium auf die Expression von Genen des Phosphatstoffwechsels und Markern der osteogenen Differenzierung zu analysieren. Untersucht wurden Col1 (Kollagen 1), OC (Osteokalzin), AP (Alkalische Phosphatase) und OP (Osteopontin) als Differenzierungsmarker, Pit-1 (Natrium-Phosphattransporter), sFRP4, MEPE und FGF23 als Schlüsselsubstanzen im Phosphatstoffwechsel sowie Aktin und EF1a als Housekeeping-Gene. Die real-time-PCR wurde mit der SYBR® Green-Methode durchgeführt, die Effizienzbestimmung erfolgte mit LinRegPCR, die Auswertung mit REST© und REST 2005, jeweils für die ermittelte Effizienz und die als optimal angenommene Effizienz (E=2). Zunächst konnte die Expression des Natrium-Phosphattransporters Pit-1 in den Zellen hMSC-TERT und hFOB nachgewiesen werden. Bei beiden Zelllinien zeigte sich, dass die Expression von sFRP4 mit steigender Phosphatkonzentration bzw. steigender Stimulationsdauer nach unten reguliert wird. Beim Vergleich aller stimulierten Proben mit den unstimulierten Kontrollen fiel das Expressionsverhältnis bei hMSC-TERT ungefähr auf die Hälfte des Ausgangswertes (0,52; p<0,05), bei hFOB reduzierte es sich auf zwei Drittel (0,67; p<0,05). Es ist somit anzunehmen, dass Phosphat in der Lage ist, die Genexpression von sFRP4 in hMSC-TERT und hFOB nach unten zu regulieren. Für Pit-1 ergab sich bei hMSC-TERT der Hinweis auf eine gesteigerte mRNA-Expression unter Phosphateinwirkung, für hFOB-Zellen konnte diese Beobachtung nicht gemacht werden. Beide Zelllinien zeigten unter Phosphat-Stimulation und maximaler Einwirkzeit von 48 h kein einheitliches Expressionsmuster, das auf eine beginnende Differenzierung hinweisen würde. Der in dieser Arbeit gefundene Hinweis auf eine Phosphatsensitivität von sFRP4 in mesenchymalen Stammzellen und Osteoblasten lässt somit die Vermutung einer physiologischen Beteiligung von sFRP4 an der Phosphatregulation zu. Es bleibt zu klären, inwieweit andere Phosphatonine an solchen Signalachsen beteiligt sind. Spekuliert werden kann, dass sFRP4 auch als Antagonist des Wnt-Signalweges bei Differenzierungsvorgängen eine größere Rolle spielt als bisher angenommen. Des Weiteren sollte in der vorliegenden Arbeit ein Genexpressionssystem (Tet-On™ Konstrukt) in mesenchymalen adulten Stammzellen (hMSC-TERT) etabliert werden, mit dem im Endzustand die Expression beliebiger Gene Tetracyclin-abhängig induziert werden kann. Diese Arbeiten konnten bis zur ersten Transfektion erfolgreich durchgeführt werden: Für einen Referenz-Vektor zeigte sich eine ausgeprägte Induzierbarkeit durch Doxycyclin. Als erstes Gen sollte sFRP4 überexprimiert werden, das dafür zunächst isoliert, sequenziert und kloniert wurde und nun für den Einsatz in diesem Genexpressionssystem zur Verfügung steht. Die Aufklärung der Regulationsmechanismen und auch der Wirkungsweise von Phosphat wird ein wichtiges Ziel zukünftiger Forschung sein und eventuell neue therapeutische Möglichkeiten zur Behandlung von krankhaften Abweichungen der Phosphathomöostase eröffnen.
N2  - Phosphate is an exceptionally important component of bone mineral and is necessary for the osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. In the last decade, several substances have been identified by the analysis of pathological mechanisms that underlie disorders in phosphate homeostasis. These substances, the so-called “phosphatonins”, seem to have a specific function in the regulation of phosphate metabolism. Phosphatonins, such as FGF23 (fibroblast growth factor 23), sFRP4 (secreted frizzled related protein 4), FGF7 (fibroblast growth factor 7) and MEPE (matrix extracellular phosphoglycoprotein) are able to induce a state of negative phosphate balance by reducing renal phosphate reabsorption. The aim of this study was to elucidate possible interactions between bone forming cells, phosphate, and the known signal molecules of phosphate homeostasis. To this end, immortalized experimental cell lines of mesenchymal stem cells (hMSC-TERT) and fetal osteoblasts (hFOB) were stimulated in a dose- and time-dependent manner with augmented levels of phosphate (1.25 mM to 20 mM, 0 to 48 h). In order to detect the influence of increased phosphate levels on the expression of genes, which are markers of osteogenic differentiation and components of phosphate homeostasis, the method of quantitative real-time PCR was established in the workgroup. Col1 (collagen 1), OC (osteocalcin), AP (alkaline phosphatase) and OP (osteopontin) were analyzed as markers of differentiation; Pit-1 (sodium-phosphate transporter), sFRP4, MEPE and FGF23 as key-players in phosphate homeostasis; while Aktin and EF1a were used as housekeeping-genes. Real-time PCR was proceeded following the SYBR® Green method; the PCR efficiency was evaluated with LinRegPCR; finally the expression-ratios were calculated by REST© and REST 2005 - once using the evaluated efficiency and once using the optimal efficiency (E=2). It was shown that Pit-1 is expressed in hMSC-TERT and hFOB cells. For both cell lines it was obvious that the expression of sFRP4 is down-regulated by increasing phosphate concentrations or increasing duration of phosphate stimulation. Comparing all stimulated samples with all unstimulated controls, the expression ratio of sFRP4 decreased at half the initial value (0.52; p<0.05) in hMSC-TERT, and decreased at two-thirds of the initial value (0.67; p<0.05) in hFOB. This seems to be a strong indication that phosphate is able to down-regulate the expression of sFRP4 in hMSC-TERT and hFOB. Concerning Pit-1, one could suppose that the mRNA-expression was increased in hMSC-TERT cells following the stimulation with phosphate. In hFOB cells, this observation could not be made. Within both cell lines, no gene-expression pattern could be found that indicates the beginning of a differentiation process. The observed phosphate-sensitivity of sFRP4 in mesenchymal stem cells and osteoblasts permits us to assume that sFRP4 is involved in the physiological regulation of phosphate metabolism. Whether other phosphatonins are involved in such signaling-axis remains to be elucidated. By acting as a Wnt-antagonist, it can be assumed that sFRP4 plays a more important role in differentiation than previously known. Furthermore, the aim of this work was to establish a gene-expression-system (Tet-On™-system) in adult mesenchymal stem cells, by which it is possible to induce the expression of a target-gene in a tetracycline-dependent manner. The first transfection was accomplished successfully; the expression of a test-reference-vector was induced notedly by doxycycline. sFRP4 was projected as first gene being overexpressed by the Tet-On™-system. For this aim, sFRP4 was isolated, sequenced and cloned and is now ready to use in this manner. Revealing the mechanisms of regulation and the biological effects of phosphate in organisms will remain one topic of further investigation and will perhaps offer new therapeutic strategies for the treatment of disorders in phosphate homeostasis.
KW  - Phosphat
KW  - sFRP4
KW  - mesenchymale Stammzellen
KW  - quantitative real-time PCR
KW  - osteogene Differenzierung
KW  - phosphate
KW  - sFRP4
KW  - mesenchymal stem cells
KW  - quantitative real-time PCR
KW  - osteogenic differentiation
Y1  - 2006
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-22738
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TY  - THES
A1  - Fensky, Florian
T1  - Untersuchungen zur chondrogenen Prädifferenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen in Kollagen Typ I Hydrogelen unter dem Einfluss von TGF-ß1
T1  - Chondrogenic predifferentiation of human mesenchymal stem cells (MSC) in collagen type I hydrogels under the influence of TGF-ß1
N2  - Der hyaline Gelenkknorpel ist auf Grund seines sehr eingeschränkten Selbstheilungspotentiales nicht in der Lage, auf Verletzungen mit adäquaten Regenerationsmechanismen zu reagieren. So hat sich in der Orthopädischen Klinik König-Ludwig-Haus zur Behandlung von fokalen Gelenkknorpelläsionen die matrixgekoppelte autologe Chondrozytentransplantation unter Verwendung eines Kollagen Typ I Hydrogel (CaReS®, Arthro Kinetics, Esslingen) etabliert. In der Zukunft könnten möglicherweise humane mesenchymale Stammzellen (hMSZ) eine alternative Zellquelle darstellen. In der vorliegenden Arbeit wurde in Anlehnung an die im klinischen Alltag befindliche matrixgekoppelte ACT der Frage nachgegangen, ob eine ex vivo Prädifferenzierung von hMSZ mit TGF-ß1 für 10 Tage zu einer chondrogenen Differenzierung führt. Durch den Nachweis chondrogener Markergene wie Kollagen II und Aggrekan konnte gezeigt werden, dass eine chondrogene Differenzierung von hMSZ unter Zugabe von TGF-ß1 über 10 Tage induziert werden kann. Ob diese 10-tägige Prädifferenzierung zu einem ausreichend stabilen Gelenkknorpelregenerat führen kann, muss letztendlich im Tierversuch überprüft werden.
N2  - Due to the very restricted self-healing potential articular cartilage is not able to react to injuries with adequate regeneration mechanisms. Concerning this problem the matrix-based autologous chondrocyte transplantation (ACT) using a collagen type I hydrogel as a three-dimensional scaffold (CaReS®, Arthro Kinetics, Esslingen) is currently established in the Orthopaedic Institute, König-Ludwig-Haus to treat focal cartilage defects. In the future human mesenchymal stem cells (MSC) can form an alternative cell source for tissue engineering. With reference to the matrix-based ACT, the objective of this study was to determine whether an ex vivo predifferentiation with TGF-ß1 over 10 days leads to a chondrogenic differentiation of MSC. The proof of the decisive chondrogenic marker genes, like collagen type II and aggrecan, demonstrated that a chondrogenic differentiation of human mesenchymal stem cells can be induced under the influence TGF-ß1 over a period of 10 days. Further animal experiments will reveal whether this 10-day ex vivo predifferentiation can lead to a sufficiently stable articular cartilage.
KW  - Chondrogene Differenzierung
KW  - Mesenchymale Stammzellen
KW  - Kollagen Hydrogel
KW  - Chondrogenic Differentiation
KW  - Mesenchymal Stem Cells
KW  - Collagen Hydrogel
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-36622
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TY  - THES
A1  - Bockholt, Martin
T1  - 9-11 Jahres Ergebnisse nach zementierter Titanschaft-Prothese (Müller-Geradschaftprothese)
T1  - 9 -11 years results of cemented titanium Mueller straight stem in total hip replacement
N2  - In den letzten Jahrzehnten ist die Anzahl der degenerativen Gelenkerkrankungen wie die Coxarthrose und somit die Zahl der zu implantierenden Hüfttotalendoprothesen stark gestiegen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, langfristige Ergebnisse zementierter Titanschaftprothesen in Bezug auf aseptische Lockerungen zu ermitteln. Von den in der Orthopädischen Universitätsklinik Würzburg implantierten Hüfttotalendoprothesen von Januar 1990 bis März 1992 konnten nach durchschnittlich 9 Jahren 110 Hüfttotalendoprothesen klinisch und radiologisch nachuntersucht werden. Zum Zeitpunkt der Kontrolluntersuchung hatten die Patienten ein mittleres Alter von 76 Jahren. In allen Fällen wurden Müller-Geradschaftprothesen mit einer Ti-6A1-7Nb-Legierung in matter Oberfläche, Biolox®-Keramik-Köpfe sowie Knochenzement Palacos-® verwendet. Es wurde bei 4 Hüft-TEPs wegen aseptischer Lockerung ein Prothesenwechsel durchgeführt. Das nachuntersuchte Patientengut wurde in 3 Gruppen eingeteilt. Gruppe A rekrutierte sich aus denjenigen Patienten, bei denen keine radiologischen Lockerungszeichen erkennbar waren. Die Patienten mit mehr als einem Lysesaum jedoch mit festem Sitz der Schaftprothese im Vergleich zu den postoperativen Röntgenbildern wurden der Gruppe B zugeordnet. Letztendlich bildeten die Patienten mit ausgeprägten Lockerungszeichen bzw. vollständig gelockerte Prothesen die Gruppe C. Der Harris-Hip-Score der Gruppe A mit 85 (&#61617; 13) Punkten und der Gruppe B mit 86 (&#61617; 14) Punkten zeigte gute Ergebnisse. Der Harris-Score lag in der Gruppe C bei 76 (± 5) Punkten und erreichte somit ein mäßiges Ergebnis. Im Vergleich zu den Gruppen A und B erwies sich diese Punktezahl als signifikant schlechter. Die Patienten mit ausgeprägten Lockerungszeichen waren signifikant jünger (im Mittel 6 Jahre) als die der Gruppe ohne Lockerungssäume. Ebenfalls fanden wir einen signifikanten Unterschied im Bezug auf das Körpergewicht, Körpergewicht im Verhältnis zu zementierter Schaftoberfläche und Harris-Score (88 vs. 75 kg; 1,5 vs. 1,0 kg/cm; 76 vs. 85). Für Geschlecht, Schaftgröße, Schaftart, Aktivität, heterotope Ossifikationen und Body-Maß-Index traf dies nicht zu. Unter Berücksichtigung der erhobenen Daten (Harris-Hüft-Score und Quotient des Körpergewichts zur zementierten Schaftoberfläche) sollte eine möglichst große Prothese implantiert werden, um das Körpergewicht auf eine große Schaftoberfläche zu verteilen. Insgesamt hat sich die zementierte Müller-Geradschaftprothese aus Titanlegierung bewährt, so dass sie für die Behandlung von Nickelallergiker zu empfehlen ist.
N2  - The purpose of this study was to obtain 9-11years results after total hip arthroplasty (THA) with cemented titanium stems (Mueller-Straight-Stem). 91 patients with a total of 110 THA were examined clinically and radiologically after an average follow-up of 9,5 years. Revisions for aseptic loosening were carried out in 4 cases (4%). Subsidence or varus position could only be observed in one of these cases. Radiolucent lines (RLL) were found in 37 cases, mainly located around the proximal zones of the stem (zone 1, 7, 8 and 14). The clinical results in the Harris score were good or excellent in 78% and satisfactory in 20% of the cases. The body weight was significantly higher (88 kg; d=5.4) in the 4 patients with aseptic loosening, compared to patients without RLL (75kg; d=15), especially the ratio body weight to surface of the stem showed a significant difference (1.5 kg/cm2 versus 1 kg/cm2; p<0.05). No significant differences were found in other factors, including sex, size or type of stem, Harris-score, heterotopic ossification or body-mass index. Good long-term results can be achieved with cemented titanium stem implants. In conclusion, this titanium implant may be recommended for patients with hypersensitivity against Chrome, Cobalt and Nickel. Implanting the biggest possible stem seems to be most beneficial.
KW  - Aseptische Lockerung
KW  - Hüftgelenk
KW  - Prothese
KW  - zementierte Hüfttotalendoprothesen
KW  - radiologische Lysesäume
KW  - Körpergewicht im Verhältnis zu zementierter Schaftoberfläche
KW  - total hip arthroplasty
KW  - radiolucent lines
KW  - aseptic loosening
KW  - ratio body weight to surface of the stem
Y1  - 2008
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-37635
ER  - 
TY  - THES
A1  - Lobmüller, Andreas
T1  - Untersuchung zum Management der postoperativen Schmerztherapie nach orthopädisch-chirurgischen Eingriffen
T1  - Implementation of standardized postoperative pain therapy for orthopaedic patients. Comparison between unsystematic and standardized pain therapy
N2  - Hintergrund. Die „schmerzfreie Klinik" sowie die postoperative Schmerztherapie sind ein zentrales Thema in der heutigen Zeit. Im Bezug zu den ständigen Diskussionen zur Verbesserung der postoperativen Schmerztherapie und den unzähligen Forderungen nach einem Akutschmerzdienst, scheinen in Anbetracht der gegenwärtigen Kostenentwicklungen, preisgünstige oder kostenneutrale Alternativen zur schnellen und einfachen Verbesserung der Schmerztherapieversorgung ein „heiliger Gral“51 zu sein. Kliniken der Grund- und Regelversorgung, denen im Gegensatz zu Kliniken der Maximalversorgung nur beschränkte Ressourcen zur Verfügung stehen, ist die Einrichtung eines ASD oft nicht möglich2. Ziel dieser Studie war es, die Auswirkung der Implementierung einer standardisierten Schmerztherapie auf den postoperativen Schmerzverlauf nach orthopädischen Operationen zu untersuchen. Patienten und Methoden. Es wurden zwei orthopädische Patientengruppen untersucht, die sich einem operativen Eingriff unterzogen haben. Gruppe I (n = 249) erhielt eine unsystematische Schmerztherapie, die individuell und indikationsspezifisch erfolgte, Gruppe II (n = 243) erhielt eine standardisierte Schmerztherapie. Der Effekt der Schmerztherapie wurde mit einem Schmerzerfassungsprotokoll regelmäßig dokumentiert. Ergebnisse. Die Schmerzmessung ergab eindeutige Unterschiede im Schmerzerleben der beiden Gruppen. Patienten der Gruppe II gaben bis zum 9. postoperativen Tag signifikant weniger Schmerzen an. Im Gegenzug traten jedoch bei Gruppe II bis Tag 3 signifikant mehr unerwünschte Nebenwirkungen auf, insbesondere aus dem gastrointestinalen Formenkreis. Mobilität und Stimmung konnten durch die standardisierte analgetische Therapie ebenfalls signifikant verbessert werden. Schlussfolgerung. Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Einführung eines standardisierten Schmerztherapieschemas für ein Haus mittlerer Größe (150 Betten) und einem Operationsspektrum, welches zum großen Teil sehr schmerzhafte knochenchirurgische Eingriffe beinhaltet, ein geeignetes Organisationsmodell zur Verbesserung der postoperativen Schmerztherapie darstellt. Die Implementierung einer standardisierten Schmerztherapie ist mit geringem personellem und überschaubarem zeitlichem Aufwand verbunden und ermöglicht auch ohne die Einführung eines Akutschmerzdienstes bei gleich bleibenden Ressourcen eine signifikante Verbesserung. Sie wurde vom ärztlichen Dienst und insbesondere vom Pflegepersonal positiv aufgenommen und ist im Hinblick auf die Reduzierung der postoperativen Schmerzen erfolgreich. Auch Mobilität und Stimmung der Patienten wurden positiv beeinflusst. Als Folge stieg jedoch die Inzidenz der Nebenwirkungen.
N2  - Background. The painless clinic and postoperative pain therapy are currently major issues in the management of surgical procedures. The aim of this study was to evaluate the benefit of a standardized pain therapy on the postoperative pain level after orthopaedic procedures. Patients and methods. We investigated two different groups of patients who underwent an orthopaedic surgical procedure. Group 1 (n = 249) received a pain therapy which was based on an individual and surgery- dependent concept whereas group 2 (n = 243) was treated with a standardized pain therapy concept. The effect of the treatment was monitored with a VAS-based protocol. Results. Up to day 9 after surgery there was a significant difference between the two groups in regard to the postoperative pain. The patients of group 2 had less pain but had more unwanted side effects caused by the pain therapy during the first 3 days after surgery. Mobility and mental disposition were positively affected. Conclusion. The implementation of a standardized pain therapy is successful in reducing postoperative pain. Mobility and mental disposition are also influenced positively. As a consequence the incidence of unwanted side effects is rising.
KW  - Analgesie
KW  - Schmerztherapie
KW  - Schmerzfreie Klinik
KW  - Visuelle Analogskala
KW  - Postoperative Schmerztherapie
KW  - Standardisierte Schmerztherapie
KW  - Qualitätsmanagement
KW  - Painless clinic
KW  - Visual analogue scale
KW  - Postoperative pain therapy
KW  - Standardized pain therapy
KW  - Quality management
Y1  - 2009
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-38506
ER  -