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Titel:Untersuchung zur Expression von VEGF und HIF-1α im Zusammenhang mit der Einheilung unterschiedlicher nanofaserbasierter Knochenersatzstoffe
Autor:Hauser, Theresa
Weitere Beteiligte: Schofer, Markus (Prof. Dr.)
Veröffentlicht:2017
URI:https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2017/0288
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2017-02886
DOI: https://doi.org/10.17192/z2017.0288
DDC:610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.):Examination of the expression of VEGF and HIF-1α within the bone healing process of different nanofibre scaffolds
Publikationsdatum:2017-04-07
Lizenz:https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0

Dokument

Schlagwörter:
HIF-1alpha, CSD, Vascular endothelial Growth Factor, VEGF, HIF-1alpha, Nanofaser

Zusammenfassung:
Die vorliegende Arbeit untersuchte den Zusammenhang der Angiogenese bei der Einheilung von PLLA-Nanofaserscaffolds in Knochendefekte in vivo durch die immunhistochemische Betrachtung der Expression des Signalmoleküls HIF-1α und des Wachstumsfaktors VEGF. Um dies zu untersuchen wurden in Calottendefekten eines Rattenmodells HIF-1α- und VEGF-positive Zellen immunhistochemisch nachgewiesen. Die Analyse von HIF-1α zeigte, dass sehr wenige bis keine positiven Zellen vorliegen. Es konnte somit zu keinem Zeitpunkt eine Hypoxie aufgezeigt werden. Dieses Ergebnis wird durch die VEGF-Analyse unterstützt. Hierbei konnte nur eine Expression auf basalem Level dargestellt werden. Zwischen der eintretenden Knochendefektheilung und einer damit einhergehenden Hochregulation von HIF-1α oder VEGF konnte in dieser Arbeit kein Zusammenhang aufgezeigt werden. Es zeigte sich sowohl bei HIF-1α, als auch bei VEGF, unabhängig von einer stattfindenden Knochenheilung, dem verwendeten Material oder dem Untersuchungszeitpunkt stets nur eine Basalexpression, die in der PLLA/BMP-2-Gruppe für eine erfolgreiche Verknöcherung absolut ausreichend war. Aufgrund dieses Ergebnisses gehen wir davon aus, dass die einwandernden Zellen auf den Scaffolds stets ausreichend mit Sauerstoff versorgt waren und zu keinem Zeitpunkt eine Hypoxie auftrat. Ohne Hypoxie kommt es nicht zu einer vermehrten Expression von VEGF und einer verstärkten Angiogenese, weshalb bei der ausbleibenden Einheilung der Nanofasermatten die Angiogenese keine entscheidende Rolle zu spielen scheint oder ein Mangel an VEGF nicht der Grund für die ausbleibende Knochenheilung ist. Daher würde in diesem Fall ein Zusatz von VEGF in die Scaffolds keinen Vorteil für die knöcherne Einheilung darstellen.

Summary:
This dissertation examines the correlation of the angiogenesis during the incorporation of PLLA-nanofibre scaffolds in the healing process of bone defects of living rats and the expression of the signalling molecule HIF-1a as well as the growth factor VEGF with immunohistochemical methods. In the research we verified HIF-1a and VEGF-positive cells in calvarial defects of rats with immunohistochemical methods. The analysis of HIF-1a showed us that none or only a few positive cells could be proven. Hypoxia was never indicated at any time. The VEGF-analysis supported this result. This analysis showed only an expression on basic. We could not verify a correlation between the healing of the bone defect and an alteration of HIF-1α or VEGF. The results always showed a basal expression both in HIF-1a and VEGF regardless of the bone healing, the used material or the time of the examination. The proven basal expression was absolutely sufficient for the successful ossification in the PLLA/BMP-2-group. On the basis of these results we assume that there was always provided enough oxygen for the cells migrating to the scaffolds. We could not observe hypoxia at any time. Without hypoxia there will neither be an increasing expression of VEGF nor an amplified angiogenesis. Therefore the angiogenesis does not affect the deficient incorporation of the nanofibre scaffolds in the ossification process and the lack of VEGF is not the reason for failure of bone healing. As a conclusion of our results follows to sum up that in such a case the adding of VEGF into the scaffolds would not constitute a benefit for the ossification process.

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