Titelaufnahme

Titel
Etablierung eines in vitro Modells zur Bestimmung der Osteoklastogenese und Osteoblastogenese auf Kollagenmembranen / eingereicht von Magdalena Magdalenko
VerfasserMagdalenko, Magdalena
Begutachter / BegutachterinGruber, Reinhard
Erschienen2009
Umfang58 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Dipl.-Arb., 2009
Anmerkung
Zusammenfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (DE)Osteoklast / Osteoblast / Gesteuerte Knochenregeneration / Kollagen / in vitro
Schlagwörter (EN)osteoclast / osteoblast / guided bone regeneration / collagen / in vitro
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-2229 Persistent Identifier (URN)
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Etablierung eines in vitro Modells zur Bestimmung der Osteoklastogenese und Osteoblastogenese auf Kollagenmembranen [1.09 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Ziel: Bio-Gide® (Geistlich Biomaterials, Wolhusen, Schweiz) ist eine Kollagenmembran, die im Zuge der gesteuerten Knochenregeneration bei augmentativen Verfahren Anwendung findet. Durch die Anbringung der Kollagenmembran soll die Knochenneubildung gefördert, und gleichzeitig die Resorption vermindert werden. Welchen direkten Einfluss dabei die Membran hat, ist unklar. Material und Methoden: Um einen Einblick in den zellulären Mechanismus zu bekommen, wurden in vitro Kulturen mit murinen Knochenmarksstammzellen durchgeführt. Die Zellen wurden direkt auf der Oberfläche der Kollagenmembran (Bio-Gide®) unter Bedingungen, die die Osteoklastogenese und Osteoblastogenese begünstigen, kultiviert. Die Messung der Osteoklastogenese basierte auf der Bestimmung der Anzahl und der Aktivität der Tartrat-resistenten sauren Phosphatase-positiven multinukleären Zellen (TRAP+/ MNC). Die Ermittlung der Osteoblastogenese wurde mittels der Messung der Aktivität der alkalischen Phosphatase-positiven Kolonien durchgeführt. Die Zellvitalität wurde anhand der MTT-Tests nachgewiesen. Ergebnisse: Unsere Daten zeigen, dass die Bildung der TRAP+/ MNC auf der Kollagenmembranoberfläche im Vergleich zur Zellkulturoberfläche geringer ist. Es wurden dabei keine wesentlichen Unterschiede zwischen der porösen und glatten Oberfläche beobachtet. Im Gegensatz dazu war das Ausmaß der Differenzierung der Knochenmarksstammzellen zu osteogenen Zellen auf der Oberfläche der Kollagenmembran ähnlich dem auf der Zellkulturoberfläche. Wieder zeigte die poröse sowie glatte Oberfläche der Kollagenmembran gleiche Ergebnisse bezüglich der AP-Aktivität.

Konklusion: Zusammenfassend sagen unsere Daten aus, dass die Kollagenmembran die Differenzierung der Knochenmarkstammzellen zu multinukeären Osteoklasten unterdrückt währen die Entstehung der osteogenen Zellen nicht beeinflusst wird. Diese Ergebnisse bekräftigen die Annahme, dass der nützliche Effekt der Kollagenmembran in der gesteuerten Knochenregeneration durch die Verschiebung des Knochenumbaus, indem die Knochenneubildung die Knochenresorption übersteigt, verursacht wird.

Zusammenfassung (Englisch)

Aim: Bio-Gide® (Geistlich Biomaterials, Wolhusen, Schweiz) is a collagen membrane used in guided bone regeneration. The membrane can theoretically enhance bone formation and decrease bone resorption. The impact of the membrane on the differentiation of bone forming osteoblasts and bone resorbing osteoclast, however, remains unknown. Material and Methods: To gain insight the molecular mechanism, we cultivated murine bone marrow cells in vitro cultures on the collagen membrane (Bio-Gide®) under conditions that favor osteoblastogenesis and osteoclastogenesis. Measures of osteoclastogenesis and activity were based on the number and activity of tartrate-resistant acid-phosphatase-positive multinucleated cells (TRAP+/ MNC).

Osteoblastogenesis was detected as the activity of alkaline phosphatase-positive colony forming fibrobasts. The cell vitality of the osteoclasts and osteoblasts was proven by means of MTT assays Results: Here we report that the formation of TRAP+/ MNC is lower on the membrane surface when compared to the culture dishes. No substantial differences were observed between the porous and the dense surface, both showing almost exclusively mononucleated tartrate-resistant acid phosphatase positive cells. In contrast, differentiation of marrow progenitors into the osteogenic lineage was similar on the membrane surface when compared to the culture dishes. Again, similar findings were observed on the porous and on the dense surface of the membrane. Conclusion: Together the experiments show that the membrane suppresses the differentiation of progenitor cells into multinucleated osteoclasts while the formation of osteogenic cells is not affected. These findings support the assumption that the beneficial effect of the membrane in guided bone regeneration may be caused by a shift of bone remodeling where bone formation exceeds bone resorption.