Dokument: Einfluss von Parathormon auf die FGF-23-Expression osteoblastär stimulierter humaner Knochenmarkzellen in vitro

Titel:Einfluss von Parathormon auf die FGF-23-Expression osteoblastär stimulierter humaner Knochenmarkzellen in vitro
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20110228-114517-3
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Hofen, Daniela [Autor]
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Dateien vom 18.02.2011 / geändert 18.02.2011
Dewey Dezimal-Klassifikation:600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften » 610 Medizin und Gesundheit
Beschreibung:Chronisch niereninsuffiziente (cNI) Patienten entwickeln einen Vitamin D-Mangel, Hypokalzämie sowie Hyperphosphatämie, infolgedessen ein sekundärer Hyperparathyreoidismus auftritt. Die erhöhte Parathormonkonzentration im Serum bedingt am Knochen eine Verschiebung des Osteoblasten / Osteoklasten Gleichgewichtes zugunsten der Osteoklasten mit daraus entstehender Ostitis fibrosa.

Eine verminderte glomeruläre Filtrationsrate, wie sie bei cNI vorkommt, führt des Weiteren zu einer vermehrten FGF-23-Expression, ein von Knochenzellen produzierter Faktor, der phosphaturische und 1-α-Hydroxylase inhibitorische Wirkung aufweist. Unklar ist in diesem Zusammenhang, ob PTH die Synthese von FGF-23 und / oder umgekehrt beeinflusst, bzw. ob FGF-23 Auswirkung auf die Knochenmineralisation hat.

In der vorliegenden Arbeit wurde an humanen KM-Zellen untersucht, ob erhöhte Parathormon-Werte in vitro möglicherweise mit erhöhten FGF-23-Konzentrationen einhergehen.

Knochenmarkzellen dreier Spender wurde hierfür 30 Tage lang mit 10, 100 pM Parathormon sowie ohne PTH unter osteogener Stimulation kultiviert. Zu bestimmten Zeitpunkten wurden mittels RT-PCR, Immunhistochemie, ELISA und photometrischen Messungen die Marker der osteoblastären Differenzierung (Osteocalcin, RANKL, Runx-2 und Ostase), der Osteoklasten-Differenzierung (RANK, TRAP-5b) sowie die FGF-23-Konzentration und die Mineralisationsmarker Calcium und Phosphat bestimmt.

Während die meisten Zellen positiv waren für CD105, einem Marker für mesenchymale Stammzellen, ließen sich keine hämatopoetische Vorläuferzellen (CD34-positiv) detektieren. Für beide Adhäsionsmoleküle fand sich jedoch kein Unterschied bezüglich der Parathormonkonzentration.
Der Transkriptionsfaktor Runx-2 sowie die Osteoblastenprodukte RANKL und Osteocalcin konnten in allen Ansätzen ohne erkennbaren Einfluss der Parathormonkonzentration nachgewiesen werden.
Im Gegensatz dazu ließ sich im ELISA für Ostase bei den Knochenmarkzellen zweier Spender ein Effekt für Parathormon finden. Höhere Parathormonkonzentrationen haben höhere Ostase-Werte induziert.
Der osteoklastäre Rezeptor RANK war ebenfalls unabhängig von der Parathormon-Zugabe.
Auch das Osteoklastenprodukt zeigte eine Abhängigkeit von der PTH-Zugabe. Während sich zwar im Expressionsprofil kein Unterschied bezüglich der Parathormonkonzentration zeigte, war einer Erhöhung von Parathormon im ELISA hingegen mit ansteigenden TRAP-5b-Werten verbunden.
Ferner wies das bestimmte FGF-23 Tendenzen eines Parathormon-Einflusses auf. Die Ergebnisse dokumentieren eine potentielle Wirkung der Parathormonkonzentration, deren Anhebung zu gesteigerten FGF-23-Werten im ELISA führt.

Wie angesichts der Resultate für Runx-2 und Osteocalcin erkennbar, erfolgte in allen Knochenmarkzellen unabhängig von der Parathormon-Zugabe eine osteoblastäre Differenzierung.
Die detektierbaren Veränderungen der Marker Ostase und TRAP-5b legen jedoch die Vermutung nahe, dass höhere Parathormonkonzentrationen mit einem erhöhten Knochenstoffwechsel sowohl von osteoblastärer als auch osteoklastärer Seite einhergehen. Die gesteigerte osteo¬klastäre Aktivität lässt sich allerdings scheinbar nicht auf den bekannten RANKL-RANK-Signalweg zurückführen, da sich für beide Marker kein erkennbarer Einfluss der PTH-Zugabe zeigte.
Hinsichtlich der hinterfragten Wirkung von Parathormon auf die FGF-23-Konzentration zeigt sich eine Tendenz ansteigender FGF-23-Werte mit zunehmender Parathormonkonzentration.
Lizenz:In Copyright
Urheberrechtsschutz
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:28.02.2011
Dateien geändert am:28.02.2011
Promotionsantrag am:03.08.2010
Datum der Promotion:20.01.2011
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