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Bitte verwenden Sie diesen Link, wenn Sie dieses Dokument zitieren oder verlinken wollen: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-000343-8

Veränderung des mRNA-Gehaltes in immobilisiertem M. latissimus dorsi der Ratte

  • Die Immobilisation von Muskulatur ging bisher immer mit einer Athropie des Muskels und somit mit einer verringerten Vaskularisierung und Durchblutung einher. Allerdings wurden diese Ergebnisse durch eine Denervierung des Muskels erzielt, oder über eine Unterbrechung der Reizleitung am synaptischen Spalt mit z. B. Tetrodotoxin. Dadurch konnte überhaupt keine Kontraktion der betroffenen Muskulatur stattfinden. Bei der Immobilisation von Muskulatur mit dem osteoinduktiven Knochenersatzmaterial P3HB bleibt die Muskulatur innerviert und durchblutet, es kann eine isotone Kontraktion stattfinden. Dadurch kommt es zu mehreren, sich überlagernden Vorgängen im Muskel. Die Muskulatur reagiert auf die Krafteinwirkung des osteoinduktiven Implantates, der Knochenersatz selbst und die Stimulation des Muskels über die Motoneuronen haben einen Einfluss auf die Veränderungen des umliegenden Gewebes und auf dessen Durchblutung. Die Myosine sind die Hauptkomponenten des kontraktilen Apparates der Muskulatur. Sie reagieren auf Beanspruchung bzw. mechanische Kraft in einer Umwandlung ihrer Myosin-Heavy-Chain- (MHC-) Komposition, einer sogenannten Shift der Muskelfasern. Diese Umwandlung geht mit einer Veränderung des metabolischen Profils, von der anaeroben hin zur aeroben Energiegewinnung oder umgekehrt, einher. Es kommt zu einer Veränderung der Mitochondrien- und Kapillardichte. Die Muskulatur kann folglich auf äussere Einflüsse mit einer Reorganisation bzw. Anpassung ihrer Struktur reagieren Veränderungen in der Genexpression in den Zellen eines Organismus gehen immer mit einer Veränderung des mRNA-Gehaltes einher. Dies ist ein Mechanismus, mit dem Organismen auf Umwelteinflüsse reagieren und sich phänotypisch adaptieren. Mit der in dieser Arbeit durchgeführten Quantifizierung der mRNA wurde folglich die Anpassung der Myosine des m. latissimus dorsi an das implantierte Knochenersatzmaterial untersucht. Die Ergebnisse zeigen eine deutliche, langfristige Verschiebung der Muskelfasertypen auch hinsichtlich eines erhöhten regenerativen Potentials. Der Versuchsaufbau und das Tiermodell bringen neue zu berücksichtigende Parameter und Fragestellungen in die gegebene Thematik mit ein. Die experimentelle Arbeit schafft eine Basis für weitere Versuche mit ähnlicher Thematik bzw. vergleichbaren Tiermodellen.
  • Muscles adapt to stress or hyperfunction by changing of fiber types and mRNA content and hence changing their phenotype and energy utilisation. The subject of this study is the synergistic effect between an ectopic bone substitute and the surrounding tissue, in this case muscle tissue which is known to have a considerable potential of adaptation. To describe this effect changes of Myosin-Heavy-Chain mRNA content of rat m. latissimus dorsi after immobilised by PHB scaffolds were detected. Parts of m. latissimus dorsi of 12 Wistar-King rats were immobilised by intramuscular implantation of PHB scaffolds. For localisation of the implants a statistical randomisation was used, implantation periods were 48 and 96 days. After each period six rats were killed and implants and surrounding tissues were prepared for genetic evaluation. Eight rats without any implants served as a control group. After homogenisation of muscle tissue RNA was extracted and reverse transcribed. Changes in mRNA content were measured by Real-Time PCR using specific primers for type I MyHC, IIa, IIb and IIx muscle fibers. Compared to the control group the mRNA level of fibers type I of immobilized muscles were significantly increased (p<0,05). Further, immobilized muscles showed a significant decrease in fibers type IIx mRNA compared to the controls (p<0,02). Accordingly the basically fast rat m. latissimus dorsi adopted a slow phenotype which is associated with a more efficient energy utilisation and a greater potential for regeneration.

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Metadaten
Author: Heike Mack
URN:urn:nbn:de:gbv:9-000343-8
Title Additional (German):Veränderung des mRNA-Gehaltes in immobilisiertem M. latissimus dorsi der Ratte
Title Additional (English):Changes of mRNA-content in immobilised rat M. latissimus dorsi
Advisor:Prof. Tomasz Gedrange
Document Type:Doctoral Thesis
Language:German
Date of Publication (online):2007/04/20
Granting Institution:Ernst-Moritz-Arndt-Universität, Medizinische Fakultät (bis 2010)
Date of final exam:2007/02/14
Release Date:2007/04/20
Tag:Expressionsstudie
GND Keyword:Breiter Rückenmuskel, Immobilisation, Myosin, RNS, Ratte
Faculties:Universitätsmedizin / Poliklinik für Kieferorthopädie, Präventive Zahnmedizin und Kinderzahnheilkunde
DDC class:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 610 Medizin und Gesundheit