Article
Ein In-Vitro-Modell zur renalen Osteopathie
Search Medline for
Authors
Published: | October 16, 2008 |
---|
Outline
Text
Fragestellung: Lassen sich durch eine Parathormon-Exposition (PTH) einer humanen Knochenmarkzellkultur prinzipielle Mechanismen der renalen Osteopathie modellhaft in vitro nachempfinden?
Methodik: Durch Jamshidi-Vakuum-Aspiration aus dem dorsalen Beckenkamm gewonnene und durch Dichtegradienten-Zentrifugation isolierte humane Knochenmarkzellen dreier Knochenmarkspender werden ohne sowie mit 10 pmol/l und 100 pmol/l Parathormon (PTH) über 28 Tage in vitro kultiviert. Neben einer morphologisch-lichtmikroskopischen Evaluierung der verschiedenen Zellkulturen wird die Expression typischer osteoblastärer Marker (Osteocalcin, Osteopontin, Bone Sialoprotein [BSP], Receptor Activator of Nuclear Factor kappa B Ligand [RANKL], Alkalische Phosphatase [ALP], Runx2, Twist) mittels immunzytochemischer Färbungen sowie weitere für die renale Osteopathie wichtige Faktoren (Fibroblastic Growth Factor [FGF]-23, Kollagen I, Tatrate Resistant Acid Phosphatase [TRAP] 5b, Ostase) durch eine ELISA-Analyse sowie durch eine RT-PCR (Osteocalcin, RANKL, CD34, CD105, TRAP5b) bestimmt. Darüber hinaus wurden die Konzentrationen von Ca2+ und PO42- im Kulturmedium bestimmt. Alle Untersuchungen erfolgten im dreifachen Ansatz (triplicate). Die statistische Auswertung erfolgt unter Verwendung deskriptiver Parameter (X, SD).
Ergebnisse: Morphologisch fanden sich im Lichtmikroskop keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen Gruppen. Die Aktivität der TRAP5b sowie der Ostase korrelierte über den gesamten Kultivierungszeitraum positiv mit der PTH-Konzentration. Für FGF-23 fand sich ein Schwellenwert mit signifikantem Anstieg bei einer PTH-Konzentration von 100 pmol/l. Die Ca2+-Konzentration stieg ohne PTH im Untersuchungszeitraum auf das 7-fache an, während die PTH-Supplementation nach initialem Anstieg zu einem starkem der Ca2+-Konzentration führte (10 pmol/l PTH: 11,6 mg/dl auf 4,3 mg/dl). Demgegenüber stieg die PO42--Konzentration über 3 Wochen kontinuierlich in allen 3 Gruppen an und fiel dann bis auf die mit 100 pmol/l PTH supplementierte Zellkultur am Versuchsende ab.
Schlussfolgerung: Das erarbeitete in vitro-Modell kann für Untersuchungen zur Pathogenese der renalen Osteopathie und hierbei insbesondere der Interaktionen zwischen Osteoblasten und Osteoklasten beitragen. Die vorliegenden Daten auf die pathogenetische Bedeutung von FGF-23 bei der renalen Osteopathie hin.