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Bei der regenerativen Medizin handelt es sich um die Bildung von lebendem und funktionalem Gewebe für Reparatur- oder Austauschprozesse von Geweben und Organen, welche durch Alter, Krankheiten, Zerstörung oder angeborene Defekte verloren gegangen sind. Die regenerative Medizin wird in der Zahnheilkunde vielseitig eingesetzt, so unter anderem durch Verwendung von Knochenersatzmaterialien. Diese können sowohl die Bildung von Knochen wie auch die Bildung von Weichgeweben, z. B. Muskelgewebe beeinflussen. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die Interaktion des ektopen Knochenersatzmaterials Poly-3-hydroxybutyrat (PHB) mit dem umgebenden Weichgewebe zu untersuchen. Dazu wurde der Einfluss von PHB auf die Transkription der Wachstumsfaktoren: IGF1, IGF2, GDF-8 and VEGF im Muskelgewebe analysiert. Für unsere Studie wurde synthetisch hergestelltes PHB benutzt in Form einer Scheibe mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Höhe von 1,2 mm. Insgesamt wurden 20 männliche Wistar-King Ratten verwendet, von denen 12 mit PHB behandelt wurden und acht als Kontrollen dienten. Alle Tiere erhielten einen Schnitt oberhalb des Musculus lattisimus dorsi. Dabei entstand eine Tasche, in die das PHB implantiert wurde. Nach 6 bzw. 12 Wochen wurde das Muskelgewebe unterhalb des PHB´s entnommen und molekularbiologisch analysiert. Auf RNA Ebene wurde sowohl IGF1 wie auch IGF2, VEGF und GDF8 im Skelettmuskel der Ratte nachgewiesen. Dabei zeigte IGF1 die stärkste Expression, gefolgt von IGF2 und mit geringster mRNA Menge VEGF und GDF8. Nach PHB Implantation stieg die Genexpression von IGF1, IGF2 und VEGF im Muskelgewebe signifikant an. Im Gegensatz dazu wurde die mRNA Expression von Myostatin signifikant verringert. Es konnten keine zeitabhängigen Unterschiede detektiert werden. Aus diesen Ergebnissen lässt sich schlussfolgern, dass PHB mit dem umgebenden Muskelgewebe interagiert und einen Einfluss auf Wachstumsfaktoren besitzt, die die Vaskularisierung und die Muskeladaptation steuern. Außerdem konnte die gute Biokompatibilität von PHB makroskopisch nachgewiesen werden und die bereits erwobenen Informationen bezüglich der niedrigen Toxizität und guten Resorbierbarkeit bei Verwendung von PHB bei Knochendefekten ergänzt werden.
Das Kiefergelenk ist integraler Bestandteil des stomatognathen Systems und besitzt umfangreiche Adaptionsmöglichkeiten auf Änderungen funktioneller und struktureller Art. Die Fragestellung dieser Studie war daher, die Auswirkung experimentell veränderter Okklusion auf den Knorpel im posterokranialen Bereich des Condylus mandibulae nach Vorverlagerung des Unterkiefers zu untersuchen. 20 Schweine wurden randomisiert in eine Untersuchungsgruppe und eine Kontrollgruppe á 10 Tiere aufgeteilt. Bei der Untersuchungsgruppe erfolgte eine definierte iatrogene Mandibulavorverlagerung in sagittaler Richtung mittels Kunststoffaufbissen für 4 Wochen. Sechs für den Knorpelmetabolismus relevante Gene wurden ausgewählt (Coll1, Coll2, Coll10, MMP8, MMP13, VEGF) und einer Expressionsanalyse mittels RT-PCR unterzogen. Eine differenzielle Regulation der Genexpression im posterokranialen Condylarknorpel konnte nachgewiesen werden. Coll-10 wurde signifikant geringer (p<0.05), während Coll-2, MMP-8 und VEGF signifikant erhöht exprimiert wurden (p<0,05). Coll-1 und MMP-13 zeigten einen leichten jedoch nicht signifikanten Anstieg. Die untersuchten Gene stehen in nachgewiesenem Zusammenhang mit Wachstumsprozessen und Gewebedifferenzierung, so dass sicherlich vermutet werden kann, dass am wachsenden Organismus der Effekt einer funktionskieferorthopädischen Therapie nicht rein passiv adaptiv, sondern auch wachstumsbeeinflussend sein kann. Obgleich die Interpretation der Ergebnisse angesichts der noch nicht abschließend aufgeklärten Funktion der exprimierten Gene vorsichtig erfolgt, kann dennoch ein induzierter geregelter Remodelling-Prozeß im posterokranialen Bereich des Kondylarknorpels vermutet werden, der bereits in zahlreichen histologischen und histomorphometrischen Studien Erwähnung findet.