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Frakturheilung in a2-HS Glycoprotein / Fetuin-A-defizienten Mäusen
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Veröffentlicht: | 19. Oktober 2004 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Fetuin-A (Ahsg) ist ein Serumprotein, das Calziumphosphat kolloidal in Lösung hält und somit die ektopische Calzifizierung von Weichgeweben verhindert [1], [2]. Hämodialyse-Patienten mit Fetuin-A Defizienz zeigen stark erhöhte kardiovaskuläre Morbiditat und Mortalität, vermutlich weil mit Fetuin-A ein wichtiger Schutzfaktor verloren geht [3]. Fetuin-A reichert sich im Vergleich zu anderen Serumproteinen besonders stark in der mineralisierten Knochenmatrix an. Zur Klärung der Rolle von Fetuin-A beim Knochen-Remodeling untersuchten wir daher normale (Ahsg+/+) und Ahsg-defiziente Mäuse (Ahsg-/-) in einem Frakturmodell.
Methoden
Bei 40 Mäusen (20 Ahsg+/+ und 20 Ahsg-/-) erfolgte unter Isofluran-Narkose die standardisierte Frakturierung der rechten proximalen Tibia. Die Fraktur wurde durch intramedullare K-Draht Osteosynthese stabilisiert. Die Heilungsphase betrug 4 Wochen. Eine Fluoreszenzmarkierung erfolgte am Tag 25 und 27. Die Auswertung erfolgte verblindet. Die Frakturheilung wurde radiologisch nach einem 3 Punkte Score für alle 40 Tiere bestimmt [4]. Es folgte eine biomechanische Testung von 20 Tieren durch 3-Punktbiegung. Gemessen wurde die Bruchkraft (Nm), der Bruchweg (mm) und die Steifigkeit (N/mm) im rechts - links Vergleich. Es wurden Dünnschnitte angefertigt und nach Masson-Goldner gefärbt. Die histologische Auswertung der Frakturregionen erfolgte durch einen semiquantitativen 10 Punkte Score [5]. Die statistische Auswertung erfolgte nach Berechnung von Mittelwert (MW) und Standartabweichung (SD) mittels t-Test.
Ergebnisse
Makroskopisch erschienen die Frakturen bei allen Tieren verheilt. Infektionen traten nicht auf. Die radiologische Auswertung ergab in der Ahsg+/+ Gruppe 2,75 ± 0,55 Punkte und in der Ahsg-/- Gruppe 2,4 ± 0,75 Punkte (p=0,102). Im Dreipunktbiegeversuch betrug die Bruchkraft nach Fraktur in der Ahsg +/+ Gruppe 11 ± 3,2 N und auf der kontralateralen intakten Seite 15,7 ± 1,5 N. In der Ahsg -/- Gruppe betrug die Bruchkraft nach Fraktur 13,1 ± 4,0 N und auf der intakten Seite 16,1 ± 2,4 N. Die Bruchkraft zeigte somit keine signifikanten Gruppenunterschiede. Auch die Steifigkeit (52,9 ± 22.1 vs. 62,4 ± 26,9 N/mm) und Durchbiegung (0,09 ± 0,03 vs. 0,14 ± 0,09 mm) unterschieden sich nach Fraktur nicht signifikant zwischen beiden Gruppen. Im histologischen Score zeigten Ahsg+/+ Tiere 7,45 ± 2,02 Punkte und Ahsg-/- Tiere 8,85 ± 1,37 Punkte (p=0,086).
Schlussfolgerungen
In unserer Untersuchung konnten keine signifikanten Unterschiede in der Frakturheilung Fetuin-A defizienter Mäuse im Vergleich zum Wildtyp festgestellt werden. Biomechanisch und histologisch war jedoch die Bruchheilung bei Fetuin-A defizienten Mäusen leicht überlegen. Die Beurteilung der Dynamik der Knochenheilung (Fluoreszenzmikroskopie) steht noch aus.
Literatur
- 1.
- Heiss A, DuChesne A, Denecke B, Grotzinger J, Yamamoto K, Renne T, Jahnen-Dechent W. Structural basis of calcification inhibition by alpha 2-HS glycoprotein/fetuin-A. Formation of colloidal calciprotein particles. J Biol Chem. 2003;278(15):13333-41. Epub 2003 Jan 29.
- 2.
- Schäfer C, Heiss A, Schwarz A, Westenfeld R, Ketteler M, Floege J, Müller-Esterl W, Schinke T, Jahnen-Dechent W. The serum protein alpha 2-Heremans-Schmid glycoprotein/fetuin-A is a systemically acting inhibitor of ectopic calcification. J Clin Invest. 2003;112(3):357-66.
- 3.
- Ketteler M, Bongartz P, Westenfeld R, Wildberger JE, Mahnken AH, Bohm R, Metzger T, Wanner C, Jahnen-Dechent W, Floege J. Association of low fetuin-A (AHSG) concentrations in serum with cardiovascular mortality in patients on dialysis: a cross-sectional study. Lancet. 2003;361(9360):827-33.
- 4.
- Goldberg VM, Powell A, Shaffer JW, Zika J, Bos GD, Heiple KG. Bone grafting: role of histocompatibility in transplantation. J Orthop Res. 1985;3(4):389-404.
- 5.
- Huo MH, Troiano NW, Pelker RR, Gundberg CM, Friedlaender GE. The influence of ibuprofen on fracture repair: biomechanical, biochemical, histologic, and histomorphometric parameters in rats. J Orthop Res. 1991;9(3):383-90.