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  - 
TY  - JOUR
A1  - Liedert, Astrid
A1  - Röntgen, Viktoria
A1  - Schinke, Thorsten
A1  - Benisch, Peggy
A1  - Ebert, Regina
A1  - Jakob, Franz
A1  - Klein-Hitpass, Ludger
A1  - Lennerz, Jochen K.
A1  - Amling, Michael
A1  - Ignatius, Anita
T1  - Osteoblast-Specific Krm2 Overexpression and Lrp5 Deficiency Have Different Effects on Fracture Healing in Mice
JF  - PLOS ONE
N2  - The canonical Wnt/beta-catenin pathway plays a key role in the regulation of bone remodeling in mice and humans. Two transmembrane proteins that are involved in decreasing the activity of this pathway by binding to extracellular antagonists, such as Dickkopf 1 (Dkk1), are the low-density lipoprotein receptor related protein 5 (Lrp5) and Kremen 2 (Krm2). Lrp 5 deficiency (Lrp5(-/-)) as well as osteoblast-specific overexpression of Krm2 in mice (Col1a1-Krm2) result in severe osteoporosis occurring at young age. In this study, we analyzed the influence of Lrp5 deficiency and osteoblast-specific overexpression of Krm2 on fracture healing in mice using flexible and semi-rigid fracture fixation. We demonstrated that fracture healing was highly impaired in both mouse genotypes, but that impairment was more severe in Col1a1-Krm2 than in Lrp5(-/-) mice and particularly evident in mice in which the more flexible fixation was used. Bone formation was more reduced in Col1a1-Krm2 than in Lrp5(-/-) mice, whereas osteoclast number was similarly increased in both genotypes in comparison with wild-type mice. Using microarray analysis we identified reduced expression of genes mainly involved in osteogenesis that seemed to be responsible for the observed stronger impairment of healing in Col1a1-Krm2 mice. In line with these findings, we detected decreased expression of sphingomyelin phosphodiesterase 3 (Smpd3) and less active beta-catenin in the calli of Col1a1-Krm2 mice. Since Krm2 seems to play a significant role in regulating bone formation during fracture healing, antagonizing KRM2 might be a therapeutic option to improve fracture healing under compromised conditions, such as osteoporosis.
KW  - autosomal-dominant osteopetrosis
KW  - receptor related protein
KW  - high-bone-mass
KW  - WNT pathway
KW  - in-vitro
KW  - cells
KW  - gene
KW  - proliferation
KW  - osteoclasts
KW  - mutations
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-115782
SN  - 1932-6203
VL  - 9
IS  - 7
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Staab, Wieland
A1  - Hottowitz, Ralf
A1  - Sohns, Christian
A1  - Sohns, Jan Martin
A1  - Gilbert, Fabian
A1  - Menke, Jan
A1  - Niklas, Andree
A1  - Lotz, Joachim
T1  - Accelerometer and Gyroscope Based Gait Analysis Using Spectral Analysis of Patients with Osteoarthritis of the Knee
JF  - Journal of Physical Therapy Science
N2  - [Purpose] A wide variety of accelerometer tools are used to estimate human movement, but there are no adequate data relating to gait symmetry parameters in the context of knee osteoarthritis. This study's purpose was to evaluate a 3D-kinematic system using body-mounted sensors (gyroscopes and accelerometers) on the trunk and limbs. This is the first study to use spectral analysis for data post processing. [Subjects] Twelve patients with unilateral knee osteoarthritis (OA) (10 male) and seven age-matched controls (6 male) were studied. [Methods] Measurements with 3-D accelerometers and gyroscopes were compared to video analysis with marker positions tracked by a six-camera optoelectronic system (VICON 460, Oxford Metrics). Data were recorded using the 3D-kinematic system. [Results] The results of both gait analysis systems were significantly correlated. Five parameters were significantly different between the knee OA and control groups. To overcome time spent in expensive post-processing routines, spectral analysis was performed for fast differentiation between normal gait and pathological gait signals using the 3D-kinematic system. [Conclusions] The 3D-kinematic system is objective, inexpensive, accurate and portable, and allows long-term recordings in clinical, sport as well as ergonomic or functional capacity evaluation (FCE) settings. For fast post-processing, spectral analysis of the recorded data is recommended.
KW  - gait
KW  - accelerometer
KW  - gyroscope
KW  - HIP osteoarthritis
KW  - kinematic analysis
KW  - human movement
KW  - in-vivo
KW  - artifact
KW  - systems
KW  - people
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-115907
VL  - 26
IS  - 7
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Thibaudeau, Laure
A1  - Taubenberger, Anna V.
A1  - Holzapfel, Boris M.
A1  - Quent, Verena M.
A1  - Fuehrmann, Tobias
A1  - Hesami, Parisa
A1  - Brown, Toby D.
A1  - Dalton, Paul D.
A1  - Power, Carl A.
A1  - Hollier, Brett G.
A1  - Hutmacher, Dietmar W.
T1  - A tissue-engineered humanized xenograft model of human breast cancer metastasis to bone
JF  - Disease Models & Mechanisms
N2  - The skeleton is a preferred homing site for breast cancer metastasis. To date, treatment options for patients with bone metastases are mostly palliative and the disease is still incurable. Indeed, key mechanisms involved in breast cancer osteotropism are still only partially understood due to the lack of suitable animal models to mimic metastasis of human tumor cells to a human bone microenvironment. In the presented study, we investigate the use of a human tissue-engineered bone construct to develop a humanized xenograft model of breast cancer-induced bone metastasis in a murine host. Primary human osteoblastic cell-seeded melt electrospun scaffolds in combination with recombinant human bone morphogenetic protein 7 were implanted subcutaneously in non-obese diabetic/severe combined immunodeficient mice. The tissue-engineered constructs led to the formation of a morphologically intact 'organ' bone incorporating a high amount of mineralized tissue, live osteocytes and bone marrow spaces. The newly formed bone was largely humanized, as indicated by the incorporation of human bone cells and human-derived matrix proteins. After intracardiac injection, the dissemination of luciferase-expressing human breast cancer cell lines to the humanized bone ossicles was detected by bioluminescent imaging. Histological analysis revealed the presence of metastases with clear osteolysis in the newly formed bone. Thus, human tissue-engineered bone constructs can be applied efficiently as a target tissue for human breast cancer cells injected into the blood circulation and replicate the osteolytic phenotype associated with breast cancer-induced bone lesions. In conclusion, we have developed an appropriate model for investigation of species-specific mechanisms of human breast cancer-related bone metastasis in vivo.
KW  - breast cancer
KW  - bone metastasis
KW  - humanized xenograft model
KW  - melt electrospinning
KW  - tissue engineering
KW  - osteotropism
KW  - in vivo
KW  - stem-cell niche
KW  - human prostate-cancer
KW  - morphogenetic protein
KW  - osteoprogenitor cells
KW  - endochondral ossification
KW  - mouse model
KW  - trabecular bone
KW  - calcium phosphate
KW  - skeletal metastases
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-117466
VL  - 7
IS  - 2
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Wirtz, Dieter C.
A1  - Gravius, Sascha
A1  - Ascherl, Rudolf
A1  - Thorweihe, Miguel
A1  - Forst, Raimund
A1  - Noeth, Ulrich
A1  - Maus, Uwe M.
A1  - Wimmer, Matthias D.
A1  - Zeiler, Guenther
A1  - Deml, Moritz C.
T1  - Uncemented femoral revision arthroplasty using a modular tapered, fluted titanium stem 5-to 16-year results of 163 cases
JF  - Acta Orthopaedica
N2  - Background and purpose - Due to the relative lack of reports on the medium- to long-term clinical and radiographic results of modular femoral cementless revision, we conducted this study to evaluate the medium- to long-term results of uncemented femoral stem revisions using the modular MRP-TITAN stem with distal diaphyseal fixation in a consecutive patient series. 
Patients and methods - We retrospectively analyzed 163 femoral stem revisions performed between 1993 and 2001 with a mean follow-up of 10 (5-16) years. Clinical assessment included the Harris hip score (HHS) with reference to comorbidities and femoral defect sizes classified by Charnley and Paprosky. Intraoperative and postoperative complications were analyzed and the failure rate of the MRP stem for any reason was examined. 
Results - Mean HHS improved up to the last follow-up (37 (SD 24) vs. 79 (SD 19); p < 0.001). 99 cases (61%) had extensive bone defects (Paprosky IIB-III). Radiographic evaluation showed stable stem anchorage in 151 cases (93%) at the last follow-up. 10 implants (6%) failed for various reasons. Neither a breakage of a stem nor loosening of the morse taper junction was recorded. Kaplan-Meier survival analysis revealed a 10-year survival probability of 97% (95% CI: 95-100). 
Interpretation - This is one of the largest medium- to longterm analyses of cementless modular revision stems with distal diaphyseal anchorage. The modular MRP-TITAN was reliable, with a Kaplan-Meier survival probability of 97% at 10 years.
KW  - follow-up
KW  - distal fixation
KW  - bone loss
KW  - replacement
KW  - register
KW  - junction
KW  - cement
KW  - prosthesis
KW  - roentgenographic assessment
KW  - total HIP-arthroplasty
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-114555
SN  - 1745-3674
VL  - 85
IS  - 6
ER  - 
TY  - THES
A1  - Hewera, Judith Maria Johanna
T1  - Genpolymorphismen bei Patienten mit Omarthrose
T1  - Gene polymorphisms in patients with osteoarthrosis of the shoulder joint
N2  - Ziel dieser Studie war einen molekulargenetischen Beitrag zur Entschlüsselung der Arthroseentstehung am Schultergelenk zu leisten. Hierzu erfolgte die Rekrutierung von Patienten mit fortgeschrittener Omarthrose Grad 3 nach Samilson & Prieto aus der Orthopädischen Klinik der Universität Würzburg im Zeitraum von 2004 bis 2005. Die erste Gruppe setzte sich aus Patienten mit primärer Omarthrose, die zweite aus Patienten mit Defektarthropathie und die dritte aus Patienten mit zumeist posttraumatischer Omarthrose als Vergleichsgruppe zusammen. Um mechanische Faktoren näher zu evaluieren, wurde die Einteilung der Gruppe der primären Omarthrose nach dem Glenoidabrieb in der Walch-Klassifikation vorgenommen. Bei 303 dieser Patienten konnten molekulargenetische Analysen hinsichtlich der arthroseassoziierten Polymorphismen MMP-3, TNF α, IL-1 α und β sowie die statistische Auswertung erfolgen.

Die Ergebnisse der vorliegenden Studie zeigten hinsichtlich des Vergleichs der drei untersuchten Studiengruppen in der Allelverteilung der untersuchten Polymorphismen keinen signifikanten Unterschied. Diese Polymorphismen scheinen nach den vorliegenden Ergebnissen im Zusammenhang mit der Entstehung der primären und sekundären Omarthrose keine Rolle zu spielen. Beim Vergleich der Walch-Typen mit der Allelverteilung für TNF α konnten zwischen Walch-Typ C (Dysplasie) und A2 bzw. B2 ein signifikanter Unterschied (p=0,049) bei der Allelverteilung von Zustand A und C ermittelt werden. Bei der Gesamtallelverteilung konnten für die Polymorphismen TNF α (p=0,092), IL-1 α (p=0,080) und β (p=0,071) ein Trend zwischen den Walch- Typen A2 und C aufgezeigt werden. Gleiches gilt für IL-1 β (p=0,068) und die Walch-Typen B2 und C. In diesen Fällen ist eine Beteiligung der untersuchten Genpolymorphismen an der Glenoidentstehung denkbar.
Eine altersabhängige Entwicklung der Walch-Typen ist in den Untergruppen A sowie B denkbar (p=0,047).
N2  - Gene polymorphisms in patients with osteoarthrosis of the shoulder joint
KW  - Omarthrose
KW  - Polymorphismen MMP-3
KW  - TNF α
KW  - IL-1 α und β
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-113837
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Reichert, Johannes
A1  - Schmalzl, Jonas
A1  - Prager, Patrick
A1  - Gilbert, Fabian
A1  - Quent, Verena M. C.
A1  - Steinert, Andre F.
A1  - Rudert, Maximilian
A1  - Nöth, Ulrich
T1  - Synergistic effect of Indian hedgehog and bone morphogenetic protein-2 gene transfer to increase the osteogenic potential of human mesenchymal stem cells
JF  - Stem Cell Research & Therapy
N2  - Introduction

To stimulate healing of large bone defects research has concentrated on the application of mesenchymal stem cells (MSCs).

Methods

In the present study, we induced the overexpression of the growth factors bone morphogenetic protein 2 (BMP-2) and/or Indian hedgehog (IHH) in human MSCs by adenoviral transduction to increase their osteogenic potential. GFP and nontransduced MSCs served as controls. The influence of the respective genetic modification on cell metabolic activity, proliferation, alkaline phosphatase (ALP) activity, mineralization in cell culture, and osteogenic marker gene expression was investigated.

Results

Transduction had no negative influence on cell metabolic activity or proliferation. ALP activity showed a typical rise-and-fall pattern with a maximal activity at day 14 and 21 after osteogenic induction. Enzyme activity was significantly higher in groups cultured with osteogenic media. The overexpression of BMP-2 and especially IHH + BMP-2 resulted in a significantly higher mineralization after 28 days. This was in line with obtained quantitative reverse transcriptase polymerase chain reaction (qRT-PCR) analyses, which showed a significant increase in osteopontin and osteocalcin expression for osteogenically induced BMP-2 and IHH + BMP-2 transduced cells when compared with the other groups. Moreover, an increase in runx2 expression was observed in all osteogenic groups toward day 21. It was again more pronounced for BMP-2 and IHH + BMP-2 transduced cells cultured in osteogenic media.

Conclusions

In summary, viral transduction did not negatively influence cell metabolic activity and proliferation. The overexpression of BMP-2 in combination with or without IHH resulted in an increased deposition of mineralized extracellular matrix, and expression of osteogenic marker genes. Viral transduction therefore represents a promising means to increase the osteogenic potential of MSCs and the combination of different transgenes may result in synergistic effects.
KW  - Medizin
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-97010
UR  - http://stemcellres.com/content/4/5/105
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Ebert, Regina
A1  - Dotterweich, Julia
A1  - Kraus, Sabrina
A1  - Tower, Robert J.
A1  - Jakob, Franz
A1  - Schütze, Norbert
T1  - Mesenchymal stem cell contact promotes CCN1 splicing and transcription in myeloma cells
N2  - CCN family member 1 (CCN1), also known as cysteine-rich angiogenic inducer 61 (CYR61), belongs to the extracellular matrix-associated CCN protein family. The diverse functions of these proteins include regulation of cell migration, adhesion, proliferation, differentiation and survival/apoptosis, induction of angiogenesis and cellular senescence. Their functions are partly overlapping, largely non-redundant, cell-type specific, and depend on the local microenvironment. To elucidate the role of CCN1 in the crosstalk between stromal cells and myeloma cells, we performed co-culture experiments with primary mesenchymal stem cells (MSC) and the interleukin-6 (IL-6)-dependent myeloma cell line INA-6. Here we show that INA-6 cells display increased transcription and induction of splicing of intron-retaining CCN1 pre-mRNA when cultured in contact with MSC. Protein analyses confirmed that INA-6 cells co-cultured with MSC show increased levels of CCN1 protein consistent with the existence of a pre-mature stop codon in intron 1 that abolishes translation of unspliced mRNA. Addition of recombinant CCN1-Fc protein to INA-6 cells was also found to induce splicing of CCN1 pre-mRNA in a concentration-dependent manner. Only full length CCN1-Fc was able to induce mRNA splicing of all introns, whereas truncated recombinant isoforms lacking domain 4 failed to induce intron splicing. Blocking RGD-dependent integrins on INA-6 cells resulted in an inhibition of these splicing events. These findings expand knowledge on splicing of the proangiogenic, matricellular factor CCN1 in the tumor microenvironment. We propose that contact with MSC-derived CCN1 leads to splicing and enhanced transcription of CCN1 which further contributes to the translation of angiogenic factor CCN1 in myeloma cells, supporting tumor viability and myeloma bone disease.
KW  - CCN1
KW  - Multiple myeloma
KW  - Mesenchymal stem cells
KW  - Splicing
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-110497
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Steinert, Andre F.
A1  - Rudert, Maximilian
A1  - Sieker, Jakob T.
T1  - "Symptomatic loosening  of a total knee arthroplasty caused by a tibial chondrosarcoma – a case report"
N2  - Premature implant loosening following total knee arthroplasty (TKA) can have several causes. In this article we report on a rare case of a 74 year old male patient suffering tibial component loosening 14 month after primary TKA. The patient did neither have any malignancies nor joint arthroplasty before. Upon clinical examination the range of motion in the diseased knee was painfully restricted to 80° of knee flexion, with the patient increasingly suffering sleeping and resting pain, and also at weight bearing. In standard radiographs, loosening of the TKA due to a large osteolysis at the tibial component was evident. Local computed tomography (CT) of the right knee revealed loosening of the tibial component due to a presumably malign bone tumor. For determination of the final diagnosis a representative biopsy of the tumor was taken by open surgery prior to the tumor resection. Histopathologic evaluation of the biopsy revealed a periprosthetic myxoid chondrosarcoma of the proximal tibia. Pre-operative staging examination included CT scans of lung and abdomen, as well as a bone scintigraphy which revealed no signs of tumor metastasis in the body. Surgical management comprised wide tumor resection and implantation of a hinged tumor knee arthroplasty with replacements of the distal femur and proximal tibia, as well as a patella tendon replacement using a synthetic ligament. Revision surgery was necessary twice due to impaired wound healing and critical soft tissue coverage, and treatment included a gastrocnemius muscle flap with skin mesh graft covering. Unfortunately long-term follow-up examinations could not be obtained, as the patient deceased due to an alveolitis during rehabilitation. In summary, the specifics of this rare case of aseptic TKA loosening, and the unusual circumstances of chondrosarcoma diagnosis and treatment are informative for those providing surgical treatment of similar cases.
KW  - Total knee arthroplasty
KW  - Bone tumor
KW  - Chondrosarcoma
KW  - Aseptic loosening
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-110341
ER  - 
TY  - THES
A1  - Weißenberger, Manuel Claudius
T1  - Chondrogene Differenzierung von humanen mesenchymalen Stammzellen zur Knorpelregeneration mittels adenoviralem Indian Hedgehog-Gentransfer
T1  - Mesenchymal stem cell-based cartilage regeneration - Indian hedgehog gene transfer as chondrogenic inductor in an in vitro model
N2  - Ziel dieser Arbeit war es zu untersuchen, ob mittels IHH-Gentransfer aus Hüftköpfen gewonnene hMSCs chondrogen im Pelletkultursystem differenziert werden können und ob zugleich durch IHH eine Modulation der hypertrophen Enddifferenzierung der hMSCs in diesem System möglich ist. IHH bestimmt in der Wachstumsfuge zusammen mit PTHrP während der endochondralen Ossifikation die Chondrozytenreifung und -differenzierung entscheidend mit und ist daher ein interessanter Kandidat zur Induktion von hyalinem oder zumindest hyalin-ähnlichem Knorpelgewebe in der stammzellbasierten Gentherapie. Nach Gewinnung und Kultivierung der hMSCs wurden diese mit Ad.GFP, Ad.IHH, Ad.IHH+TGF-β1, Ad.IHH+SOX-9 oder Ad.IHH+BMP-2 transduziert bzw. ein Teil für die Negativkontrolle nicht transduziert und im Anschluss alle Gruppen zu Pellets weiterverarbeitet. Histologische, biochemische sowie molekularbiologische Untersuchungen wurden an verschiedenen Zeitpunkten zur Evaluierung des chondrogenen Differenzierungsgrades sowie der hypertrophiespezifischen Merkmale der kultivierten Pellets durchgeführt. Es konnte durch diese Arbeit sowohl auf Proteinebene als auch auf Genexpressionsebene reproduzierbar gezeigt werden, dass primäre hMSCs im Pelletkultursystem sowohl durch den adenoviralen Gentransfer von IHH allein als auch durch die Co-Transduktionsgruppen IHH+TGF-β1, IHH+SOX-9 und IHH+BMP-2 chondrogen differenziert werden können. Dabei zeigten alle IHH-modifizierten Pellets Col II- und CS-4-positive immunhistochemische Anfärbungen, eine gesteigerte Synthese von Glykosaminoglykanen im biochemischen GAG-Assay sowie eine Hochregulation von mit der Chondrogenese assoziierten Genen. Das Auftreten hypertropher Merkmale bei den chondrogen differenzierten MSCs konnte durch IHH-Gentransfer nach 3 Wochen in vitro-Kultivierung nicht vollkommen unterdrückt werden, war jedoch besonders stark ausgeprägt, wenn BMP-2 co-exprimiert wurde und war etwas weniger evident in der IHH+SOX-9-Gruppe. Dabei zeigte die Ad.IHH+BMP-2-Gruppe sowohl in der ALP-Färbung als auch in dem ALP-Assay und der quantitativen RT-PCR die stärkste Hochregulierung des hypertrophen Markers ALP. Möglicherweise brachte die Überexpression von IHH das fein aufeinander abgestimmte Regulationssystem zwischen IHH und PTHrP aus dem Gleichgewicht und könnte als ein Grund dafür angeführt werden, warum die Hypertrophie im Pelletkultursystem nicht vollkommen supprimiert werden konnte. Es bleibt abzuwarten, ob IHH in vivo die Chondrogenese induzieren und dabei zugleich das Phänomen der chondrogenen Hypertrophie regulieren kann. In der Zukunft würde dies letztlich der stammzellbasierten Knorpelregeneration in vivo zu Gute kommen.
N2  - Introduction: The issue of final end-stage chondrogenic hypertrophy has been identified in previous studies on MSC-mediated chondrogenesis using several bone morphogenetic proteins (BMPs) following adenoviral gene transfer as one hurdle in the efforts of creating stable cartilage repair tissue. Therefore, in this in vitro study we explore, whether the growth factor Indian hedgehog (IHH), alone or in combination with TGFb1, BMP-2 or SOX-9, is able to modulate the appearance of chondrogenic hypertrophy in pellet cultures in vitro, and if IHH induces chondrogenesis in human primary mesenchymal stem cells (MSCs) via its gene-delivery. Methods: First generation adenoviral vectors encoding the cDNA of the human IHH gene were created by cre-lox recombination and used alone or in combination with Ad.TGFb1, Ad.BMP-2 and Ad.SOX-9 to transduce human bone-marrow derived MSCs at 5 x 102 infectious particles/cell (50 MOI multiplicities of infection). Thereafter 3 x 105 cells were seeded into aggregates and cultured for three weeks in serum-free chondrogenic differentiation medium (ITS, Dexa, Asc) with untransduced or marker gene transduced cultures as controls. Transgene expressions were determined by ELISA, and aggregates were analyzed histologically, immunohistochemically, biochemically and by RT-PCR for chondrogenesis and hypertrophy after 10 days and 21 days of culture. Results: IHH alone or in combination with TGFb1, BMP-2 or SOX-9 were equipotent inducers of chondrogenesis in MSCs in pellet culture (strong staining for alcian blue and collagen type II, high levels of GAG synthesis, expression of mRNAs associated with chondrogenesis, controls were not chondrogenic). IHH-modified aggregates, alone as well as the Ihh co-transduced groups with TGFb1, BMP-2 or SOX-9, showed also a tendency to progress towards hypertrophy, as judged by expression of alkaline phosphatase and immunhistochemical staining for collagen type X, while the highest levels for both markers seen in the IHH+BMP-2-group after 21 days of culture. These results were confirmed by qRT-PCR analyses that showed comparable expression of cartilage specific marker genes (Col II, SOX-9) in the induced pellet cultures and a higher expression of hypertrophy associated marker genes (ALP, Col X) in the IHH+BMP2-group. Discussion: IHH gene transfer with adenoviral vectors alone or in combination with TGFb1, BMP-2 or SOX-9 efficiently induces chondrogenesis in MSCs, however, the appearance of hypertrophy could not be completely obviated, and was strongly present when BMP-2 was co-expressed. Thus, it remains to be seen in the ongoing in vivo studies, whether IHH can induce chondrogenesis while modulating chondrogenic hypertrophy in vivo.
KW  - Stammzelle
KW  - Gentherapie
KW  - Wachstumsfaktor
KW  - Knorpel
KW  - Knorpelregeneration
KW  - Mesenchymale Stammzellen
KW  - Gentherapie
KW  - Indian Hedgehog
KW  - Cartilage regeneration
KW  - mesenchymal stem cells
KW  - gene therapy
KW  - Indian hedgehog
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-78014
ER  - 
TY  - THES
A1  - Kaufmann, Katharina
T1  - Aktivitätsverlauf, Funktionsstatus und Lebensqualität nach minimal-invasivem anteriorem Zugang bei Hüfttotalendoprothesen
T1  - Activity, functionality outcome and health-related quality of life using a minimally invasive anterior approach for total hip arthroplasty
N2  - Die Studie untersucht Aktivitätsverlauf, Funktionsstatus und Lebensqualität nach minimal-invasivem anteriorem Zugang bei Hüfttotalendoprothesen (präoperativ bis sechs Wochen postoperativ) mit Hilfe der Fragebögen PHQ-D, XSMFA-D, SF-36, HHS, Täglicher Würzburger Aktivitätsfragebogen, Arzt- u. Patientenbogen Hüfte.
N2  - This clinical study investigates activity, functionality outcome and health-related quality of life using a minimally invasive anterior approach for total hip arthroplasty (preoperatively up to six weeks postoperatively) using questionnaires inter alia PHQ-D, XSMFA-D, SF-36, HHS, Daily activity questionnaire (DAQ).
KW  - Endoprothese
KW  - Hüftgelenk
KW  - Klinisches Experiment
KW  - Aktivität
KW  - Funktion
KW  - Lebensqualität
KW  - minimal-invasiv
KW  - anteriorer Zugang
KW  - activity
KW  - functionality outcome
KW  - health-related quality of life
KW  - minimally invasive anterior approach
KW  - total hip arthroplasty
Y1  - 2012
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:20-opus-81583
ER  -