Artikel
Wirkung von Komponenten des non-neuronalen cholinergen Systems auf die Biomechanik des Knochens
Suche in Medline nach
Autoren
-
Vivien Kauschke
- Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
-
Malte Haupt
- Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
-
Mathias Kneffel
- Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
-
Wolfgang Floel
- Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
-
Lutz Dürselen
- Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Ulm, Germany
-
Christian Heiß
- Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
-
Katrin Susanne Lips
- Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
| Veröffentlicht: | 5. Oktober 2015 |
|---|
Gliederung
Text
Fragestellung: In-vitro-Untersuchungen zeigten, dass Komponenten des non-neuronalen cholinergen Systems, wie Acetylcholin und seine Rezeptoren, die Differenzierung von Knochenzellen beeinflussen. Die Fragestellung dieser Studie konzentrierte sich daher auf den in-vivo Einfluss von Faktoren des non-neuronalen cholinergen Systems auf den Knochen. Speziell wurde der Einfluss der Acetylcholin-abbauenden Enzyme Acetylcholinesterase (AChE) und Butyrylcholinesterase (BChE) sowie der Acetylcholinrezeptoren, muskarinischer Acetylcholinrezeptor 3 (mAChR 3) und nikotinscher Acetylcholinrezeptor alpha 7 (nAChR alpha 7), auf die Knochenstabilität untersucht.
Methodik: Biomechanische Untersuchungen an Femora weiblicher, 16 Wochen alter AChE-Knockout (KO), BChE-KO-, mAChR 3-KO- und nAChR alpha 7-KO-Mäuse sowie ihrer Wildtypen wurden mittels 3-Punkt-Biegetest unter Verwendung der Maschine Zwick Z010 (Ulm, Deutschland) durchgeführt. Dazu wurde vertikal Kraft auf die Diaphyse des Femurs ausgeübt bis der Knochen brach. Die statistische Auswertung der Ergebnisse erfolgte mittels Kruskal-Wallis- und Mann-Whitney-Test.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die biomechanischen Untersuchungen der Femora von AChE- und BChE-KO-Mäusen zeigten keine signifikanten Unterschiede in der Knochenstabilität im Vergleich zu ihren Wildtypen. Die maximale Biegekraft und die Steifigkeit der Femora der mAChR 3-KO-Mäuse waren signifikant erniedrigt im Vergleich zu ihren Wildtypen. Im Gegensatz dazu zeigten nAChR alpha 7-KO-Mäuse eine erhöhte Steifigkeit des Knochens im Vergleich zu ihren WT.
Während die Acetylcholin-abbauenden Enzyme AChE und BChE scheinbar keinen Einfluss auf Biegekraft und Steifigkeit von Röhrenknochen haben, konnte diesbezüglich eine Rolle der Acetylcholinrezeptoren mAChR 3 und nAChR alpha 7 festgestellt werden. Der mAChR 3 scheint den Knochenaufbau zu unterstützen. Dieser Effekt konnte für den nAChR alpha 7 nicht gezeigt werden, da hier erst durch Knockout des Rezeptors eine erhöhte Steifigkeit des Femurs erreicht wurde.
Gefördert durch die DFG (SFB/TRR 79, Projekt B7)
