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Fragestellung: Osteoporose ist eine systemische Skeletterkrankung, die zu einer erhöhten Frakturanfälligkeit führt und in Deutschland über 6,3 Mio. Menschen betrifft. Wirbelkörperfrakturen gehören zu den häufigsten Manifestationen. Die aktuelle Diagnostik und Therapie der Osteoporose beziehen sich auf den anorganischen Teil des Knochens, wenngleich dieser zu >50% aus organischen Bestandteilen besteht. Kollagen Typ I ist das häufigste im Knochen vorkommende Kollagen und an Bildung und Stabilisierung des Gewebes maßgeblich beteiligt. Bei Heilungsprozessen konnte ein vermehrtes Auftreten von Kollagen Typ III verzeichnet werden. Kollagene spielen auch bei pathologischen Prozessen eine Rolle. Ziel dieser Arbeit ist der Ausbau des Grundverständnisses der Osteoporose im Hinblick auf Kollagen als organischen Knochenbestandteil.

Methodik: Untersucht werden 20 Proben von Körperspenderinnen >70 Jahre, welche präparatorisch aus den Wirbelkörpern bzw. Processus spinosi der Brustwirbelkörper 11 und 12 sowie Lendenwirbelkörper 1 und 2 entnommen wurden. Zunächst erfolgt die Beurteilung des Osteoporosegrades mittels Hounsfield-Einheiten (HU) in der Computertomographie (CT). Durch makro- und mikroskopische Kollagenfärbungen (Giemsa, PAS) sowie optische Untersuchungen erfolgt die Darstellung von Kollagen allgemein bzw. der Typen I und III. Für die Kollagendifferenzierung werden die Proben mit Pikro-Siriusrot gefärbt und mit 3D-Mikroskopie und Polarisationsmikroskop analysiert. Beurteilt wird die vorhandene Kollagenmenge, der strukturelle Aufbau und das Kollagenverteilungsmuster im Vergleich zwischen Proben unterschiedlicher Knochendichte.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle Knochenproben ergaben eine Knochendichte im osteoporotischen Bereich. Es erfolgte eine Einteilung in 2 Gruppen mit stark osteoporotischem Knochen gegenüber Proben höherer Knochendichte. Durch die histologischen und optischen Verfahren lässt sich Kollagen allgemein in Knochenproben des thorakolumbalen Überganges nachweisen.Mithilfe der Polarisationsmikroskopie können die Kollagentypen I und III differenziert werden. In stark osteoporotischen Knochenproben im Vergleich zu Proben mit höherer Knochendichte zeigt sich ein reduzierter Kollagennachweis mit einer Verschiebung hin zu weniger Kollagen I und mehr Kollagen III.

In Vorarbeiten zeigte sich, dass der Western Blot die kollagene Knochenmatrix nur ungenügend darstellt. Deshalb erweiterten wir die Versuche mit optischen Nachweisen und präsentieren so eine Methode zum Nachweis und zur Differenzierung von Kollagen in Knochenproben. Die Proben entstammen in dieser Arbeit Körperspenderinnen, wurden aber in Bezug auf Volumen und Entnahmestelle so gewählt, dass sie sich künftig auf Patientenproben ausweiten lassen.