Rita Depprich

• In der vorliegenden experimentellen Studie wurden verschiedene BMP-Wildtypen und gentechnisch modifizierte Bone Morphogenetic Proteins in vivo im Kalottentrepanationsdefekt bei adulten Ratten hinsichtlich ihrer osteogenen Potenz untersucht. Für alle Proteine wurde ein equiner Kollagen-Träger verwendet. Sowohl quantitativ als auch qualitativ die beste Knochenbildung im Vergleich zu rhBMP-2 lieferte die BMP-2 Mutante K12E, bei der die Aminosäure Lysin 12 gegen Glutamat ausgetauscht und somit der basische Charakter im Proteinstrang reduziertIn der vorliegenden experimentellen Studie wurden verschiedene BMP-Wildtypen und gentechnisch modifizierte Bone Morphogenetic Proteins in vivo im Kalottentrepanationsdefekt bei adulten Ratten hinsichtlich ihrer osteogenen Potenz untersucht. Für alle Proteine wurde ein equiner Kollagen-Träger verwendet. Sowohl quantitativ als auch qualitativ die beste Knochenbildung im Vergleich zu rhBMP-2 lieferte die BMP-2 Mutante K12E, bei der die Aminosäure Lysin 12 gegen Glutamat ausgetauscht und somit der basische Charakter im Proteinstrang reduziert wurde. Auch T3 und T4, die jeweils durch ein bzw. zwei zusätzliche basische Tripletts im N-terminalen Segment eine verstärkte Heparinbindungsaffinität besitzen, zeigten in vivo eine größere osteogene Potenz als rhBMP-2. Eine deutlich geringere osteogene Potenz ließ sich sowohl bei GDF-5 als auch BMP-6 feststellen. Die Varianten GDF-5 Chimär (B2GDF-5) und BMP-2-6 (B2BMP-6), die jeweils die N-terminale Sequenz von BMP-2 bis Lysin 12 fusioniert mit GDF-5 bzw. BMP-6 enthalten, zeigten keine veränderte biologische Aktivität im Vergleich zu GDF-5 bzw. BMP-6. In eukaryonten Zellen exprimiertes CHOBMP-2 zeigte quantitativ sowie qualitativ vergleichbare Knochenbildung wie rhBMP-2. Die angewendete Inhalationsnarkose mit Isofluran erwies sich als ein gut steuerbares Narkoseverfahren, dass apparativ etwas aufwendiger ist als herkömmliche Injektionsnarkosen. Mit Isofluran, einem nebenwirkungsarmen, rasch anflutendem bzw. eliminierbarem Narkosegas konnten ausreichende Narkosetiefen erreicht werden. Durch eine selbst konstruierte Atemmaske ließ sich eine gute Passform, eine Minimierung entweichender Gase sowie eine gute Lagerung der Versuchstiere erzielen. Die eingesetzte Pulsoximetrie erwies sich als eine effektive, wenig aufwendige Möglichkeit, die Narkose adäquat zu überwachen.…
• The osteoinductive properties of different natural BMP-proteins and BMP-2 variants were evaluated in standardized calvarial defects in rats. Equine bone derived collagen was used as a carrier. The highest amount of new bone formation was achieved by the variant K12E in which an n-terminal lysine was substituted by glutamate, reducing the basic character of the protein. T3 and T4, two BMP-variants with an increased heparin binding capacity showed similar good results. Less new bone formation compared to natural BMP-2 was observed for GDF-5 andThe osteoinductive properties of different natural BMP-proteins and BMP-2 variants were evaluated in standardized calvarial defects in rats. Equine bone derived collagen was used as a carrier. The highest amount of new bone formation was achieved by the variant K12E in which an n-terminal lysine was substituted by glutamate, reducing the basic character of the protein. T3 and T4, two BMP-variants with an increased heparin binding capacity showed similar good results. Less new bone formation compared to natural BMP-2 was observed for GDF-5 and BMP-6. No differences in bone formation compared with the wildtypes was found for the chimeric variants of BMP-2 and GFD-5 (B2GDF-5) and BMP-2 and BMP-6 (B2BMP-6) in which the n-terminal sequence of BMP-2 is fused with GDF-5 respectively BMP-6. CHOBMP-2 which was produced in a mammalian cell line induced bone formation similar to BMP-2 expressed in e. coli. The inhalation anaesthesia with isoflurane used in this study proved to be a reliable method, which only demands little additional efforts compared with the commonly used injection anaesthesia. Isoflurane is a narcotic gas with little side-effects. It is quickly distributed in the tissue and allows a deep narcosis and analgesia. The fast elimination facilitates a quick recovery. With our newly designed mask a tight fit, with a minimum of gas loss was achieved. The use of puls oximetry allowed an accurate and a cost effective method for monitoring anaesthesia depth.…