Evaluierung synergistischer Effekte von rhBMP-2-Mutanten und TGF-Beta1 bei der induzierten Knochenbildung : eine In-vivo-Studie in Ratten

In der vorliegenden Untersuchung wurde rekombinantes humanes BMP-2 sowie zwei genetisch veränderte Mutanten T3 und T4, jeweils mit rhTGF-ß1 kombiniert. Das Ziel der Studie bestand darin, nachzuweisen, ob TGF-ß1 die osteoinduktive Potenz dieser BMPs steigert. Als Proteinkonzentrationen wurden 0,5µg und 1µg des jeweiligen Proteins gewählt. Des Weiteren wurde untersucht, ob rhTGF-ß1 alleine im heterotopen Implantatlager osteoinduktive Eigenschaften aufweist. Als Träger für die Proteine wurden bovine ICBM-Zylinder, die aus Spongiosa von Röhrenknochen gewonnen wurden, verwendet. Die ICBM-Zylinder wurden in die Oberschenkelmuskulatur von Sprague-Dawley-Ratten implantiert. Dabei wurden die mit BMPs und TGF-ß1 kombinierten Proben jeweils in den linken Oberschenkel, die mit den BMPs ohne TGF-ß1 rekonstituierten Proben in den rechten Oberschenkel implantiert. ICBM-Zylinder, die nur mit TGF-ß1 rekonstituiert waren, wurden „leeren“ ICBM-Zylindern als Kontrollgruppe gegenübergestellt. Die Ratten wurden innerhalb des Untersuchungszeitraumes von 28 Tagen am 5., 11., 17., 23. und 28. Tag post operativ geröntgt. Ebenso am 5., 11., 17., 23. und 28.Tag wurden ihnen fluorochrome Farbstoffe injiziert. Die quantitative Auswertung erfolgte über die Röntgenverlaufskontrolle und die Fluoreszenzmikroskopie, die qualitative Auswertung über die histologische Untersuchung von Trenndünnschliffen unter dem Lichtmikroskop. Die ICBM-Zylinder der Kontrollgruppe sowie die nur mit TGF-ß1 rekonstituierten Zylinder zeigten weder röntgenologisch, noch histologisch Hinweise auf eine Knochenneubildung. Die quantitativen Ergebnisse zeigten, dass TGF-ß1 die osteoinduktive Aktivität von rhBMP-2, T3 oder T4 steigert. In der T3-Gruppe wurde der stärkste synergistische Effekt nachgewiesen. Dieser war in der T4- und der BMP-2-Gruppe kleiner. Die Auswertung der polychromen Sequenzmarkierung bestätigte quantitativ und qualitativ die Röntgenanalyse. In den Histologien konnten keine morphologischen Unterschiede des neu gebildeten Knochengewebes zwischen den einzelnen Gruppen nachgewiesen werden. In der vorliegenden Studie wurde ein synergistischer Effekt von BMPs und TGF-ß1 nachgewiesen. Insgesamt war das Ausmaß jedoch nicht so ausgeprägt wie in der Literatur beschrieben [71]. Für eine klinische Applikation entsteht durch die Kombination der Wachstumsfaktoren kein deutlicher Vorteil. Es empfiehlt sich vielmehr die Applikation einer in ihrer Wirkung optimierten Monosubstanz, wie z.B. die in dieser Arbeit vorgestellte BMP-Mutante T4.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Würzburg

Year

2004

Author dc:creator

• Felix, Christian

Contributors dc:contributor

• Reuther, Jürgen

• BMP-Mutanten
• TGF-ß1
• Osteoinduktion
• Synergismus
• BMP-mutants
• osteoinduction
• synergism

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