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S 28 Abstracts
Poster
We determined age-specific reference intervals for P1NP and CTX in men by
quantile regression, while reference intervals for BAP in men and for all three
BTMs in pre- and postmenopausal women were determined age-independent.
Results: In 1117 men, upper and lower reference limits for P1NP and CTX
decreased over the observed age range of 25-79 years. In 544 premenopausal
women, the reference limits were lower than in 498 postmenopausal women.
Women taking sex hormones for contraception or hormone replacement had
lower BTMs than women not taking sex hormones.
Discussion: We present adult reference intervals P1NP, BAP, and CTX measured
on the IDS-iSYS Automated System.
Keywords: reference intervals, bone turnover markers, population-based
study
Korrespondenzadresse: Anke Hannemann, Universitätsmedizin Greifswald,
Institut für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin, Ferdinand-Sauerbruch-Straße
NK, 17475 Greifswald, Deutschland, E-Mail: anke.hannemann@
uni-greifswald.de
P 18 Differentielle eGF-effekte auf die Mechanotransduktion
in mesenchymalen Stammzellen (MSC)
Sigrid Müller-Deubert1 , lothar Seefried1 , Melanie Krug1 , Moustapha
Kassem2 , Astrid liedert3 , Anita Ignatius3 , Regina ebert1 , Franz Jakob1 1Universität Würzburg, Orthopädisches Zentrum für Muskuloskelettale Forschung,
Würzburg; 2Departement of Endokrinology, University Hospital of Odense, Odense;
3Experimentelle Unfallchirurgie Universität Ulm, Ulm
Einleitung: Mechanische Kräfte sind essentiell für Zelldifferenzierung und
die funktionelle Adaptation für viele Gewebe. Membran-assoziierte „Mechanorezeptoren“
aktivieren verschiedene miteinander verknüpfte Signaltransduktionswege
und modulieren die Genexperession in verschiedenen Systemen
wie muskuloskeletalen und cardiovaskularen Geweben. Es wurde gezeigt, dass
Promotoren, die das Aktivator Protein (AP) 1 oder das SP1 responsive Element
enthalten, auf mechanische Kräfte reagieren. Der Wachstumsfaktor EGF
führt sowohl in mesenchymalen Stammzellen (MSC) als auch in Präosteoblasten
und in Osteoblasten zu einer Erhöhung der Proliferation, einer Hemmung
der Differenzierung und zu verstärkter Migration.
Methode: Um die Rolle der verschiedenen Transkriptionsfaktoren zu untersuchen,
entwickelten wir ein Reportersystem, bei dem klassische Bindungsstellen
vor das Luciferasegen als Reporter kloniert wurden. Diese Konstrukte wurden
stabil in humane Telomerase immortalisierte MSC Klone (hMSC-TERT)
transfiziert. Mit einem kürzlich publizierten miniaturisierten Bioreaktor und
Zellkulturschalen aus Polyurethan konnten mechanische Kräfte mittels zyklischer
Dehnung der Zellen die Luciferaseaktivität der Konstrukte induzieren.
Ergebnisse: MSC exprimieren EGFR und autosekretorisch wirksames EGF.
Behandlung der die Reporterkonstrukte stabil enthaltenden hMSC-TERT Zellen
mit EGF führte zu einer verstärkten Induktion der AP1 Transaktivierung,
durch zyklische Dehnung, während die SP1-Transaktivierung unter EGF-Behandlung
durch Mechanik gehemmt wird. Die Behandlung mit Gefitinib, einem
spezifischen Inhibitor des EGF-Rezeptors EGFR, hemmt zwar in beiden
Fällen die basale Aktivität der Reporter-Konstrukte, die Induktion durch mechanische
Stimulation wird jedoch nur beim AP1 responsiven Element unterbunden.
Die Responsivität des SP1-Elements auf mechanischen Stress wird im
Gegensatz dazu durch die Hemmung des EGFR stark erhöht.
Diskussion: MSC exprimieren EGFR und autosekretorisch wirksames EGF.
Behandlung der die Reporterkonstrukte stabil enthaltenden hMSC-TERT Zellen
mit EGF führte zu einer verstärkten Induktion der AP1 Transaktivierung,
durch zyklische Dehnung, während die SP1-Transaktivierung unter EGF-Behandlung
durch Mechanik gehemmt wird. Die Behandlung mit Gefitinib, einem
spezifischen Inhibitor des EGF-Rezeptors EGFR, hemmt zwar in beiden
Fällen die basale Aktivität der Reporter-Konstrukte, die Induktion durch mechanische
Stimulation wird jedoch nur beim AP1 responsiven Element unterbunden.
Die Responsivität des SP1-Elements auf mechanischen Stress wird im
Gegensatz dazu durch die Hemmung des EGFR stark erhöht.
Keywords: Mechanotransduktion, Transkriptionsfaktoren, EGF
Korrespondenzadresse: Sigrid Müller-Deubert, Universität Würzburg, Orthopädisches
Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Brettreichstr. 11,
97074 Würzburg, Deutschland, E-Mail: s-mueller-deubert.klh@uni-wuerzburg.
de
P 19 Reduzierte Partikel-induzierte Osteolyse bei Calca
defizienten tieren im Alter
Max Daniel Kauther1 , Carl Neuerburg2 , Florian Wefelnberg3 , Marcus
Jäger4 , Christian Wedemeyer4 1Universitätsklinikum Essen, Klinik für Unfallchirurgie, Unfallchirurgie, Essen; 2Ludwig- Maximilians-Universität München, Klinik für Allgemeine, Unfall-, Hand- und Plastische
Chirurgie, München; 3Essen; 4Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie, Essen
Einleitung: Eine alternde Bevölkerung wird in Zukunft verstärkt zur Notwendigkeit
eines Gelenkersatzes führen. Allerdings besteht weiterhin das Problem
der Partikel-induzierten Osteolyse (PIO), die Hauptursache der frühen
Implantatlockerung, das zu einem Anstieg von Wechseloperationen führen
wird. Die bisher untersuchten Mausmodelle nutzen meistens ausgewachsene
Mäuse im Alter von 3 Monaten, wobei seit längerem bekannt ist, dass sich der
Knochenumsatz im Alter unterscheidet. In dieser Arbeit untersuchen wir die
Unterschiede im Knochenumbau zwischen jungen und alten Calcitonin (CT) -
und α-CGRP (Calcitonin gene-related peptide)-defizienten Mäusen (Calca-/-)
in Bezug auf die Partikel-induzierte Osteolyse.
Methode: Acht Gruppen von zwölf Monate alten Wildtyp- und Calca-/- Mäusen
wurden entweder einer SHAM Operation mit und ohne CT oder einer Polyethylenpartikel
Implantation mit entsprechender Behandlung unterzogen.
Morphometrische Veränderungen wurden mittels µ-CT, Histomorphometrie
und durch Zählen von TRAP positiven Zellen untersucht. Der Knochenumsatz
wurde anhand von Serum- und Urin-Markern (Calcium, Phosphat, OPG,
RANKL, AP, Osteocalcin, DPD) weiter untersucht.
Ergebnisse: Polyethylenpartikel führten bei Wildtyp Mäusen zu signifikanten
Osteolysen des Schädeldachs. Es es zeigte sich im Vergleich zu den Wildtyp
Mäusen keine Osteolyse in gealterten Polyethylenpartikel behandelten Calca-/-
Tieren. Ein osteoprotektiver Effekt von CT zeigte sich im Wildtyp, bei CALCA
-/- Mäusen konnte eine osteoprotektive Wirkung des CT nicht gezeigt werden.
Es gab jedoch deutlich mehr Osteoklasten in der TRAP Färbung bei Calca-/-
Mäusen mit CT-Substitution gegenüber dem Wildtyp. Die Knochenumbau
Marker zeigte einen deutlichen Anstieg von OPG und Osteocalcin und eine
deutliche Reduzierung von RANKL gegenüber gealterten Wildtyp-Mäusen.
Diskussion: Bei Calca defizienten zeigt sich im Alter eine im Vergleich zur
jungen Maus eine veränderte Knochenzellaktivität bei der PIO. Calcitonin
zeigte bei Wildtyp Mäusen einen osteoprotektiven Effekt, der für Beschichtungen
von Endoprothesen genutzt werden kann. Dies Mausmodel im Alter wirft
die Frage auf, ob ein unterschiedliches Alter auch beim Menschen den Knochenstoffwechsel
im Rahmen der PIO moduliert und so zu unterschiedlich
ausgeprägten Osteolysen führen kann.
Keywords: Partikel induzierte Osteolyse, Aseptische Lockerung, CALCA
Korrespondenzadresse: Max Daniel Kauther, Universitätsklinikum Essen,
Klinik für Unfallchirurgie, Unfallchirurgie, Hufelandstraße 55, 45147 Essen,
Deutschland, E-Mail: maxdaniel.kauther@uk-essen.de
P 20 MgCl2 affects the proliferation, differentiation and
function of human osteoclasts derived from peripheral
blood mononuclear cells
lili Wu1 , Bérengère luthringer1 , lisanne Grünherz2 , Nadja Wojtas2 , Uschi
Hopfner2 , Frank Feyerabend1 , Regine Willumeit1 , Arndt F. Schilling2 1Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Zentrum für Material- und Küstenforschung,
Geesthacht; 2Klinik und Poliklinik für Plastische Chirurgie und Handchirurgie, Klinikum
Rechts der Isar, Technische Universität München, München
Introduction: Magnesium and its alloys have recently attracted increasing
attention for medical applications in the skeletal system. Their main advantages
over the conventional metallic biomaterials are degradability and similar
mechanical properties as natural bone. First in vivo results have shown an in-
Osteologie Suppl 1/2013 © Schattauer 2013