Vergleichende histologische Untersuchung zum Zeitverlauf der induzierten Osteogenese

  • H. J. Reis
  • G. Herr
  • W. Küsswetter
  • U. Schwaiger
  • H. Barthelt
  • U. Holz
Conference paper

Zusammenfassung

In den letzten Jahren wurden große Fortschritte in der Isolierung und Reinigung des “Bone Morphogenetic Protein„ (BMP) erzielt, das den natürlichen osteoinduktiv wirksamen biologischen Faktor in der Knochenmatrix darstellt Dies und die sich abzeichnenden Möglichkeiten der gentechnischen Herstellung der osteoinduktiven Wirksubstanz und damit deren möglicher breiter klinischer Einsatz lassen dieses Forschungsgebiet von besonderem Interesse erscheinen. Das Testmodell der Wahl bei der Untersuchung osteoinduktiver Matrixfraktionen stellt die induzierte heterotope Osteogenese im ersatzschwachen rein muskulären Lager dar. Die induzierte Osteogenese wird im histologischen Bild dabei meist ähnlich dem zellulären Ablauf einer Frakturheilung beschrieben; einige Autoren fanden hiervon abweichend Hinweise auf eine mögliche direkte Metaplasie neu entstandener Knorpelzellen zu chondroiden Knochenzellen (Thielemann und Beresford). Die histologische Beurteilung der Differenzierungsabläufe bei experimenteller Osteoinduktion gibt einen Einblick in die Abläufe auf zellulärer Ebene, die sich durch unterschiedliche Präparationen osteoinduktiver Substanzen reproduzierbar erzeugen lassen.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. 1.
    Bauer FCH, Nilson OS, Törnkvist H (1984) Formation and resorption of bone induced by demineralized bone matrix implants in rats. Clin Orthop 191:139–143PubMedGoogle Scholar
  2. 2.
    Gendler E (1986) Perforated demineralized bone matrix: A new form of osteoinductive biomaterial. J Biomat Res 20:687–697CrossRefGoogle Scholar
  3. 3.
    Lucas PA, Syftestad GT, Goldberg VM, Caplan AI (1989) Ectopic induction of cartilage and bone by water-soluble proteins from bovine bone using a collagenous delivery vehicle. J Biomed Mat Res 23:24–39Google Scholar
  4. 4.
    Reddi AH (1976) Collagen and cell differentiation. In: Ramachandran GN, Reddi AH (eds) Biochemistry of Collagen. Plenum, New York, S 449–478Google Scholar
  5. 5.
    Reddi AH (1981) Cell biology and biochemistry of enchondral bone development. Coll Res 1:209–226Google Scholar
  6. 6.
    Reddi AH, Anderson WA (1976) Collagenous bone-matrix induced enchondral ossification and hemopoesis. J Cell Biol 69:557–572PubMedCrossRefGoogle Scholar
  7. 7.
    Rueger JM, Siebert HR, Dohr-Fritz M, Schmidt H, Pannike A (1985) Time sequence of osteoinduction and Osteostimulation elicited by biologic bone replacement materials. Life Support Syst 3 Suppl 1:471–475PubMedGoogle Scholar
  8. 8.
    Reis HJ, Herr G, Aldinger G, Küsswetter W, Thielemann F, Holz G (1990) Parameters influencing bone morphogenetic protein activity. The Third International Interdisciplinary Research Conference on Bone Growth (UCLA): Methodology and Applications. Congress Report (in press)Google Scholar
  9. 9.
    Reis HJ, Küsswetter W, Barthelt H, Herr G (1989) Long lasting osteoinduction is dependent on native state of bone matrix. Calcif Tiss 44 Suppl 2Google Scholar
  10. 10.
    Sampath TK, Muthukumaran N, Reddi AH (1987) Isolation of osteogenin, an extracellular matrix-associated bone-inductive protein, by heparin affinity chromatography. Proc Natl Acad Sci 84:7109–7113PubMedCrossRefGoogle Scholar
  11. 11.
    Schwarz N, Schlag G (1987) Osteogenese durch demineralisierten Knochen in Experiment und Klinik. Unfallchirurg 90:355–362PubMedGoogle Scholar
  12. 12.
    Thielemann FW (1984) Die Bedeutung der parakrinen Mechanismen der Knochenmatrix bei Regenerations Vorgängen des Knochengewebes. Habil Schrift, Universität Tübingen, TübingenGoogle Scholar
  13. 13.
    Thielemann FW, Schmidt K, Koslowski L (1982) Osteoinduction Part II: Purification of the osteoinductive activities of bone matrix. Arch Orthop Trauma Surg 100:73–78PubMedCrossRefGoogle Scholar
  14. 14.
    Urist MR (1989) Bone morphogenetic protein, bone regeneration, heterotopic ossification and the bone — bone marrow consortium. In: Peck WA (ed) Bone and Mineral Research 6. Elsevier, USA, pp 57–112Google Scholar
  15. 15.
    Urist MR, Chang JJ, Lietze A, Huo YK, Brownell AG, De Lange RJ (1987) Preparation and bioassay of bone morphogenetic protein and polypeptide fragments. Meth Enzym 146:294–312PubMedCrossRefGoogle Scholar
  16. 16.
    Urist MR, De Lange RJ, Finerman GAM (1983) Bone cell differentiation and growth factors. Science 220:680–686PubMedCrossRefGoogle Scholar
  17. 17.
    Vandersteenhoven JJ, Spector M (1983) Histological investigation of bone i8nduction by demineralized allogenic bone matrix: A natural biomaterial for osseous reconstruction. J Biomed Mat Res 17:1003–1014CrossRefGoogle Scholar
  18. 18.
    Wu ZY, Hu XB (1987) Separation and purification of porcine bone morphogenetic protein. Clin Orthop 230:229–236Google Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1991

Authors and Affiliations

  • H. J. Reis
    • 1
  • G. Herr
    • 1
  • W. Küsswetter
    • 1
  • U. Schwaiger
    • 2
  • H. Barthelt
    • 2
  • U. Holz
    • 2
  1. 1.Experimentelles LaborOrthopädische Universitätsklinik TübingenTübingenBundesrepublik Deutschland
  2. 2.KatharinenhospitalKlinik für UnfallchirurgieStuttgartBundesrepublik Deutschland

Personalised recommendations