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Titel
In vitro Untersuchungen zur Wirkung von PDGF-BB auf die Osteoklastogenese / eingereicht von Arabella Gaugusch
Verfasser / VerfasserinGaugusch, Arabella
Begutachter / BegutachterinGruber, Reinhard
Erschienen2009
Umfang52 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2009
Anmerkung
Zusammenfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)PDGF-BB / Osteoklast / Parodont / Fibroblast / Gingiva / Knochenzelle
Schlagwörter (EN)PDGF-BB / osteoclast / periodont / fibroblast / gingiva / bone cell
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-3104 Persistent Identifier (URN)
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In vitro Untersuchungen zur Wirkung von PDGF-BB auf die Osteoklastogenese [1.06 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Knochenregeneration ist ein komplexer Vorgang, der durch ein streng reguliertes Zusammenspiel aus knochenbildenden Osteoblasten und knochenabbauenden Osteoklasten charakterisiert ist. Deren Zellaktivität wird durch ein System von Wachstumsfaktoren reguliert. Einer dieser Wachstumsfaktoren ist plateled-derived growth factor-BB (PDGF-BB).

Dieser ist durch seine starke chemotaktische und mitogene Wirkung auf osteoblastäre und fibroblastäre Zellen als starker Förderer dieser Zellen bekannt. Heute wird PDGF-BB in den USA nach Freigabe durch die american food and drug administration klinisch angewandt. Indikationen für die Anwendung von PDGF-BB sind parodontale Defekte und gingivale Rezessionen, die mit parodontalen Defekten einhergehen. An der knöchernen Regeneration sind sowohl Osteoblasten, als auch Osteoklasten beteiligt. Die Osteoklastogenese unterliegt der Kontrolle durch Fibroblasten, die diese durch Expression von receptor activator of NFkB ligand (RANKL) und osteoprotegerin (OPG) modulieren. RANKL fördert die Osteoklastogenese, während OPG die Osteoklastogenese hemmt. Es ist nicht bekannt ob PDGF-BB diese Regulation beeinflusst. Daher untersuchten wir mittels qPCR die mRNA-Spiegel von RANKL und OPG in Fibroblasten des parodontalen Ligamentes (PDL), der Gingiva (GF) und mesenchymaler Knochenzellen (BC) nach Stimulation durch PDGF-BB. Unsere Ergebnisse zeigten eine mässige Verringerung der mRNA- Spiegel, wobei das Verhältnis von OPG zu RANKL in unserem Modell unbeeinflusst blieb. Um die indirekte Wirkung von PDGF-BB auf die Osteoklastogenese zu überprüfen brachten wir weiters Überstande von PDL, GF und BC, die 24 Stunden mit PDGF-BB inkubiert wurden in Osteoklastenkulturen ein. Zusätzlich verwendeten wir Überstände, die nach einem Mediumwechsel weitere 24 Stunden ohne PDGF-BB kultiviert wurden. An Tag fünf der Experimente wurden die Zellen der Osteoklastenkultur fixiert und histochemisch für tartate-resistant acid phosphatase (TRAP) gefärbt. Zellen, die zumindest drei Zellkerne enthielten wurden als TRAP-positive multinukleäre, sprich Osteoklasten ähnliche Zellen gezählt. Unsere Ergebnisse aus den Osteoklastenkulturen zeigen, dass PDGF-BB die Osteoklastogenese in unserem Modell nicht beeinflusst. Auf der mRNA Ebene finden wir die Ratio von OPG und RANKL unverändert. Diese Daten weisen darauf hin, dass PDGF-BB die Regulation der Osteoklastogenese durch PDL, GF und BC nicht moduliert. PDGF-BB scheint die anabolen Prozesse zu fördern, während es die katabolen Prozesse unbeeinflusst lässt

Zusammenfassung (Englisch)

Bone remodelling is a complex process, characterised by the regulated interaction between bone resorbing osteoclasts and bone forming osteoblasts. The activity of these cells is controlled by local and systemic factors. One of these local factors is plateled-derived growth factor-BB (PDGF-BB), it is chemotactic and mitogenic for osteoblastic and fibroblastic cells. PDGF-BB is approved by the food and drug administration for clinical use e.g. periodontal defects and gingival recessions in association with periodontal defects. The goal of periodontal regeneration is the forming of new bone, cementum and periodontal ligament. Bone remodelling requires osteoblasts and osteoclasts. Fibroblasts modulate osteoclastogenesis through expression of receptor activator of NFkB ligand (RANKL) and osteoprotegerin (OPG).

RANKL stimulates osteoclastogenesis, OPG reduces osteoclastogenesis. It is not known if PDGF-BB influences this regulation. Using quantitative polymerase chain reaction (qPCR) we explored the mRNA levels of RANKL and OPG in fibroblasts of the periodontal ligament (PDL), fibroblasts of the gingiva (GF) and mesenchymal bone cells (BC), stimulated with PDGF-BB. Our findings showed reduced mRNA levels, especially in gingival fibroblasts, but no change of the RANKL/OPG ratio. To learn more about the indirect effect of PDGF-BB on osteoclastogenesis we harvested conditioned medium of PDL, GF and BC, incubated for 24 hours with PDGF-BB. We also harvested conditioned medium of PDL, GF and BC that was incubated 24 hours more without PDGF-BB. Further we tested these mediums in osteoclast essays. After five days we fixed the cells and stained them histochemical for tartate-resistant acid phosphatase (TRAP). Cells containig at least three nuclei were counted as TRAP-positive multinucleated cells meaning osteoclasts. Our findings showed no influence of PDGF-BB on osteoclastogenesis in our modell.

These data indicate, that PDGF-BB does not modulate osteoclastogenesis.

PDGF-BB seems to stimulate anabolic processes, leaving katabolic processes without influence