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Untersuchung der Beeinflussung von Bisphosphonaten auf die Vitabilität der an der Wundheilung beteiligten Zellen in vitro

von Dr. Dr. Dr. Thomas Ziebart

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[1.] Tz/Fragment 009 02 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2014-03-30 22:11:52 Hindemith
Fragment, Gesichtet, SMWFragment, Schutzlevel sysop, Tz, Vassiliadou 2003, Verschleierung

Typus
Verschleierung
Bearbeiter
Hindemith
Gesichtet
Yes.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 9, Zeilen: 2-34
Quelle: Vassiliadou 2003
Seite(n): 8, Zeilen: 8: 10-34 - 9: 1-10
Sein apikaler, dem Knochen zugewandter Pol zeigt eine intensivere Anfärbung in der Peripherie (sealing-zone) und eine hellere, streifig und vakuolisierte zentrale Zone mit extrem gefalteter Zellmembran (ruffled-border). Durch fusionieren Vesikeln werden im „ruffled border“ die Enzyme ins Resorptionskomparment freigesetzt. Zudem schafft der Osteoklast im ruffled-border durch vakuoläre Protonenpumpen ein saures Millieu. Durch die pH-Änderung lösen sich die Hydroxyapatitkristalle aus der kollagenen Knochenmatrix und die Kollagenfasern können durch Proteasen und Kolagenasen abgebaut werden (5).

Der Osteoblast stammt aus mesenchymalen Stammzellen, die ursprünglich pluripotent sind. Sie haben das Potential sich zu Muskel-, Fett-, Knorpel- oder Fibroblastenzellen zu differenzieren. Es gibt eine Vorläuferzellenpopulation, die teilweise differenziert ist: der Präosteoblast, der sich weiterhin nur zum Osteoblast enddifferenzieren kann.

Der Präosteoblast wird als determinierte osteogene Progenitorzelle benannt und befindet sich im Periosteum und im Knochenmarkstroma (8, 46). Er entwickelt sich zunächst in den aktiven Osteoblasten, mit kubischer Zellform, später in den intermediären Osteoblast und schließlich in den terminalen „ruhenden“ Osteoblast, der morphologisch abgeflacht ist (9, 86). Die meisten Osteoblasten bleiben entweder an der Knochenoberfläche als ruhende Osteoblasten (lining cells) oder erleiden einen vorprogrammierten Tod (Apoptose). Zahlreiche interzelluläre Verbindungen im Sinne von „gap junctions“ existieren zwischen diesen Zellen (67). Hauptsächliche Aufgabe der Osteoblasten ist die Knochenmatrixproduktion. Sobald die Produktion der kollagenen und nicht kollagenen Proteine vervollständigt ist, werden manche der Osteoblasten von Matrix umgeben und sind als fixe Osteozyten im Knochen eingebettet (2). Die Osteozyten und die ruhenden Osteoblasten sind miteinander über das sogenannte lakuno-kanalikuläre System verbunden. Es sind kleine Matrixkanälchen, worüber Mineralien und verschiedene Mediatoren während des Knochenumbaus ausgetauscht werden. Osteoblasten in vivo und in vitro werden durch die Produktion von alkalischer Phosphatase (41), Osteocalcin (62), Osteopontin und Kollagen charakterisiert. Sie besitzen Rezeptoren für Parathormon, Vitamin D, Glykokortikoide, Sexualhormone, Wachstumshormon, und Schilddrüsenhormone (66). Zudem besitzen sie Rezeptoren für Il-1, Il-6, TNF-alpha, Prostaglandine, IGF, TGF-beta, verschiedene BMPs, FGF, PDGF and VEGF (72).


2. Aarden EM, Burger EH, Nijweide PJ. Function of osteocytes in bone. J Cell Biochem 55 (3): 287-99., 1994.

5. Amling M, Delling G. [Cell biology of osteoclasts and molecular mechanisms of bone resorption]. Pathologe 17 (5): 358-67., 1996..

8. Battmann A. Menschliche Osteozytenkulturen: Ein Biomodell der Knochenzellfunktion. Inauguraldisertation, Fachbereich Humanmedizin der Justus- Liebig-Universität, Gießen.,1991.

9. Battmann A, Jundt G, Schulz A. Endosteal human bone cells (EBC) show age-related activity in vitro. Exp Clin Endocrinol Diabetes 105 (2): 98-102, 1997.

41. Gomez B, Jr., Ardakani S, Ju J, Jenkins D, Cerelli MJ, Daniloff GY, Kung VT. Monoclonal antibody assay for measuring bone-specific alkaline phosphatase activity in serum. Clin Chem 41 (11): 1560-6., 1995.

46. Hinrichs B, Dreyer T, Battmann A, Schulz A. Histomorphometry of active osteoblast surface labelled by antibodies against non-collagenous bone matrix proteins. Bone 14 (3): 469-72., 1993.

62. Malaval L, Modrowski D, Gupta AK, Aubin JE. Cellular expression of bonerelated proteins during in vitro osteogenesis in rat bone marrow stromal cell cultures. J Cell Physiol 158 (3): 555-72., 1994.

66. Migliaccio S, Davis VL, Gibson MK, Gray TK, Korach KS. Estrogens modulate the responsiveness of osteoblast-like cells (ROS 17/2.8) stably transfected with estrogen receptor. Endocrinology 130 (5): 2617-24., 1992.

67. Miller SC, Bowman BM, Smith JM, Jee WS. Characterization of endosteal bone-lining cells from fatty marrow bone sites in adult beagles. Anat Rec 198 (2): 163-73., 1980.

72. Pfeilschifter J, Diel I, Pilz U, Brunotte K, Naumann A, Ziegler R. Mitogenic responsiveness of human bone cells in vitro to hormones and growth factorsdecreases [sic] with age. J Bone Miner Res 8 (6): 707-17., 1993.

86. Schulz A, Osteoporose, Pathogenese, Diagnosstik und Therapiemöglichkeiten Kap.1.4: Aufbau und Funktion des Skelltes. Walter de Gruyter -Verlag in Berlin; New York, S 64-86, 1991.

Sein apikaler, dem Knochen zugewandter Pol zeigt eine intensivere Anfärbung in der Peripherie (sealing-zone) und eine hellere, streifig und vakuolisierte zentrale Zone mit extrem gefalteter Zellmembran (ruffled-border). Im ruffled-border fusionieren Vesikeln mit lysosomalen Enzymen mit der Zellmembran. Dadurch werden die Enzyme ins Resorptionskomparment freigesetzt. Zudem schafft der Osteoklast im ruffled-border durch vakuoläre Protonenpumpen ein saures Millieu. So lösen sich die Hydroxyapatitkristalle aus der kollagenen Knochenmatrix und die Kollagenfasern werden abgebaut (6).

Der Osteoblast stammt aus den Mesenchymstromazellen, die ursprünglich pluripotent sind und sich zu Muskel-, Fett-, Knorpel- oder Fibroblastenzellen entwickeln können. Es gibt eine Vorläuferzellenpopulation, die teilweise differenziert ist: der Präosteoblast, der sich weiterhin nur zum Osteoblast enddifferenzieren kann. Der Präosteoblast wird als determinierte osteogene Vorläuferzelle benannt und befindet sich im Periosteum und im Knochenmarkstroma (12, 83). Er entwickelt sich zunächst in den aktiven Osteoblast mit kubischer Zellform, später in den intermediären Osteoblast und schließlich in den terminalen “ruhenden” Osteoblast, der morphologisch abgeflacht ist (13, 166). Die meisten Osteoblasten bleiben entweder an der Knochenoberfläche als ruhende Osteoblasten (lining cells) oder erleiden einen vorprogrammierten Tod (Apoptose). [...] Zahlreiche interzelluläre Verbindungen im Sinne von “gap junctions” (123) existieren zwischen diesen Zellen. Hauptsächliche Aufgabe der Osteoblasten ist die Knochenmatrixproduktion. Sobald die Produktion der kollagenen und nicht kollagenen Proteine vervollständigt ist, werden manche der Osteoblasten

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von Matrix umgeben und sind als fixe Osteozyten im Knochen eingebettet (2). Die Osteozyten und die ruhenden Osteoblasten sind miteinander über das sogenannte lakuno-kanalikuläre System verbunden. Es sind kleine Matrixkanälchen, worüber Mineralien und verschiedenen Mediatoren während des Knochenumbaus ausgetauscht werden. Osteoblasten in vivo und in vitro werden durch die Produktion von alkalischer Phosphatase (71), Osteocalcin (112), Osteopontin, „bone sialoprotein“ und Kollagen charakterisiert. Sie besitzen Rezeptoren für Parathormon, Vitamin D, Glykokortikoide, Sexualhormone, Wachstumshormon, und Schilddrüsenhormone (122). Zudem besitzen sie Rezeptoren für Il-1, Il-6, TNF-alpha, Prostaglandine, IGF, TGF-beta, verschiedene BMPs, FGF, PDGF and VEGF (136).


2. Aarden EM, Burger EH, Nijweide PJ. Function of osteocytes in bone. J Cell Biochem 55 (3): 287-99., 1994.

6. Amling M, Delling G. [Cell biology of osteoclasts and molecular mechanisms of bone resorption]. Pathologe 17 (5): 358-67., 1996.

12. Battmann A. Menschliche Osteozytenkulturen: Ein Biomodell der Knochenzellfunktion. Inauguraldisertation, Fachbereich Humanmedizin der Justus-Liebig-Universität, Gießen.,1991.

13. Battmann A, Jundt G, Schulz A. Endosteal human bone cells (EBC) show age-related activity in vitro. Exp Clin Endocrinol Diabetes 105 (2): 98-102, 1997.

71. Gomez B, Jr., Ardakani S, Ju J, Jenkins D, Cerelli MJ, Daniloff GY, Kung VT. Monoclonal antibody assay for measuring bone-specific alkaline phosphatase activity in serum. Clin Chem 41 (11): 1560-6., 1995.

83. Hinrichs B, Dreyer T, Battmann A, Schulz A. Histomorphometry of active osteoblast surface labelled by antibodies against non-collagenous bone matrix proteins. Bone 14 (3): 469-72., 1993.

112. Malaval L, Modrowski D, Gupta AK, Aubin JE. Cellular expression of bonerelated proteins during in vitro osteogenesis in rat bone marrow stromal cell cultures. J Cell Physiol 158 (3): 555-72., 1994.

122. Migliaccio S, Davis VL, Gibson MK, Gray TK, Korach KS. Estrogens modulate the responsiveness of osteoblast-like cells (ROS 17/2.8) stably transfected with estrogen receptor. Endocrinology 130 (5): 2617-24., 1992.

123. Miller SC, Bowman BM, Smith JM, Jee WS. Characterization of endosteal bone-lining cells from fatty marrow bone sites in adult beagles. Anat Rec 198 (2): 163-73., 1980.

136. Pfeilschifter J, Diel I, Pilz U, Brunotte K, Naumann A, Ziegler R. Mitogenic responsiveness of human bone cells in vitro to hormones and growth factors decreases with age. J Bone Miner Res 8 (6): 707-17., 1993.

166. Schulz A, Osteoporose, Pathogenese, Diagnosstik und Therapiemöglichkeiten Kap.1.4: Aufbau und Funktion des Skelltes. Walter de Gruyter -Verlag in Berlin; New York, S 64-86, 1991.

Anmerkungen

Ein Verweis auf die Quelle fehlt.

Sichter
(Hindemith) Schumann


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Letzte Bearbeitung dieser Seite: durch Benutzer:Hindemith, Zeitstempel: 20140330221443

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