Zugkraftvergleichsanalyse von primären Osteoblasten und Osteosarkomzellen in Ruhe und nach mechanischer Belastung
Absicht der Arbeit war es, mit Hilfe der Zugkraftmikroskopie das Verhalten von Knochenzellen in Ruhe und nach mechanischem Reiz durch Dehnung zu beobachten. Die vorliegenden Ergebnisse sollen dazu beitragen, die Mechanismen der Mechanotransduktion besser zu verstehen und gleichzeitig einen Vergl...
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| Main Author: | |
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| Contributors: | |
| Format: | Doctoral Thesis |
| Language: | German |
| Published: |
Philipps-Universität Marburg
2012
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| Subjects: | |
| Online Access: | PDF Full Text |
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| Summary: | Absicht der Arbeit war es, mit Hilfe der Zugkraftmikroskopie das Verhalten von
Knochenzellen in Ruhe und nach mechanischem Reiz durch Dehnung zu
beobachten. Die vorliegenden Ergebnisse sollen dazu beitragen, die
Mechanismen der Mechanotransduktion besser zu verstehen und gleichzeitig
einen Vergleich zwischen Osteoblasten und Osteosarkomzellen darstellen.
Zur Berechnung der Zugkräfte wurden die Zellen auf kollagenisierten und
verformbaren Polyacrylamidgelen ausgesät. Durch die in den Gelen
vorhandenen Fluoreszenzpartikel konnten die durch die Zelle hervorgerufene
Deformation der Gele bestimmt und die Zugkräfte berechnet werden. Nach
Beobachtung der Zelllinien in Ruhe wurde ein Dehnungsreiz mit 6000 μStrain
(entspricht einer Dehnung von 0,6%) und einer Frequenz von 10Hz für 2
Sekunden appliziert und anschließend der zeitliche Verlauf der Zugkräfte
beobachtet.
Bei der Beobachtung der Zellen in Ruhe konnte im Vergleich der Osteoblasten
mit den Osteosarkomzellen ein signifikanter Unterschied in den Zugkräften
nachgewiesen werden. So generierten die beobachteten Sarkomzellen deutlich
geringere Zugkräfte. Nach mechanischer Stimulation durch Dehnung zeigte
sich keine eindeutige Reaktion der Zugkräfte in beiden Zellpopulationen. In der
Gruppe der Osteoblasten (n=23) konnten vier verschiedene Reaktionstypen
nachgewiesen werden. Neben einem plötzlichen Kraftverlust bei 8 Zellen kam
es bei weiteren 3 Zellen zu einer langsamen Kraftabnahme, bei 4 Zellen zu
einer langsamen Kraftzunahme und bei 7 Zellen zu keiner Reaktion. In der
Gruppe der Osteosarkomzellen MG-63 (n = 18) zeigte sich in der Mehrheit der
Fälle keine Reaktion (n=13), bei 3 Zellen eine langsame Kraftabnahme, bei 2
Zellen eine langsame Kraftzunahme. Sowohl Osteoblasten als auch
Osteosarkomzellen reagieren also nicht uniform auf einen äußeren
mechanischen Reiz. Als Ursache dessen und der Kraft- und
Reaktionsunterschiede zwischen den Zellpopulationen könnten fokale
Adhäsionen und deren Zusammensetzung ein führende Rolle spielen. Ein
Feedbacksystem zwischen externer und intern generierter Kraft im Zuge der
Mechanotransduktion scheint sehr wahrscheinlich. |
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| DOI: | 10.17192/z2012.1067 |