Thesis - RWTH Aachen University

Physiologische Lösungen wie Plasma oder Lymphe sind aufgrund von Proteinbestandteilen metasta-
bil. Die Metastabilität einer derartiger Lösungen kann bei einer Konzentration von Calcium und
Phosphat höher als die der meisten metastabilen Lösungen für in vitro Untersuchungen fortbestehen.
Dies beruht sowohl auf der Chelatbildung der Ionen durch Makromoleküle als auch auf dem Vor-
handensein von Kalzifikationinhibitoren in vivo [35].
2.5 Einfluss von Makromolekülen auf die Kalzifikation
Bei der Kalzifikation des Weichteilgewebes hat sich gezeigt, dass Makromoleküle explizit eine Rolle
als Keimbildner bzw. Keiminhibitor spielen, sie können aber auch implizit den Kalzifikationsprozess
beeinflussen. So können während der Kalzifikation aus dem umgebenden Gewebe oder aus einer zir-
kulierenden Flüssigkeit Makromoleküle adsorbiert oder aufgefangen werden. Makromoleküle kön-
nen auch als Gewebskomponenten vorliegen und so unmittelbar die Kristallbildung begünstigen. In
vitro Untersuchungen ergaben, dass Makromoleküle die Bildung bzw. das Wachstum von Hydroxy-
lapatit (HA) beeinflussen. Aus diesem in vitro beobachteten Verhalten des Makromoleküls kann aber
nicht auf dessen in vivo Verhalten geschlossen werden. Es hat sich aber erwiesen, dass in Weichteil-
geweben calciumsaure Phospholipid-Phosphat Komplexe (Ca-PL-Ph) sowohl in vitro als auch in vi-
vo eine Ablagerung von Hydroxylapatit induzieren [36]. Extrazelluläre Makromoleküle und Zellen
(Osteoblasten, Odontoblasten, Chondroblasten, etc.) regeln mit einem noch unbekannten Mechanis-
mus die Calcium- und Phosphationenkonzentration in ihrer Mikroumgebung und steuern in vivo die
Kalzifikation, indem sie Ablagerungsstellen für Calcium- und Phosphationen bereitstellen. Auf diese
Weise kann ein Mineralisationsprozess in unerwünschten Gebieten in Gang gesetzt werden. Folgende
Makromoleküle sind hinsichtlich des Kalzifikationsprozesses von Weichteilgeweben untersucht wor-
den: Phospholipidkomplexe, Matrix- und Strukturproteine (z. B. Kollagen), Calcium bindende Prote-
ine, Alkalische Phosphatase und Proteoglykane.
Phospholipidkomplexe
Die calciumsauren Phospholipidkomplexe sind Bestandteil der Zellmembran und bestehen aus Calci-
um (50 mol %), sauren Phospholipiden (38-46 mol %) und anorganischem Phosphat (3-12 mol %).
Hohe Konzentrationen saurer Phospholipide wie Phosphatidylinositol und -serine sind in den Zellen
der Mineralisierungsfront im Knochen und in pathologischen Kalzifikationen gefunden worden [198].
Daraus schließt man, dass über die Ca-PL-Ph-Komplexe die Hydroxylapatitablagerungen hervorge-
rufen werden; eine der Kalzifikation vorausgehende Konzentrationserhöhung von der Ca-PL-Ph-
Komplexe bestätigt diese Annahme. Dies bedeutet, dass die Komplexbildung das Gewebe auf Kalk-
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