Die Effekte von Dihydrotestosteron und Wachstumsfaktoren auf menschliche Knochenzellen in vitro

Doktorarbeit / Dissertation aus dem Jahr 1998 im Fachbereich Chemie - Biochemie, Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg (Unbekannt), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Einleitung: Androgene Steroide und Wachstumsfaktoren sind an der Regulation des Knochenstoffwechsels maßgeblich beteiligt. Dabei sind die direkten Effekte von Androgenen und Wachstumsfaktoren auf osteoblastäre Zellen von zentraler Bedeutung (s. 2.1 u. 2.2). Die genauen Wirkprinzipien sind jedoch nicht geklärt. Insbesondere die Unterschiedlichkeit von Androgeneffekten im Knochengewebe (s. 2.4) führen zu der Frage, ob Androgene an menschlichen osteoblastären Zellen, die sich hinsichtlich Geschlecht und Alter unterscheiden, differentielle Wirkungen entfalten. Da es zu geschlechts- und/oder altersspezifischen Wachstumsfaktorwirkungen bisher nur wenige Erkenntnisse gibt und aufgrund der Hinweise zur Beteiligung von Wachstumsfaktoren an der Vermittlung der Androgeneffekte (s. 2.3), wird diese Frage auch auf die Wirkungen von Wachstumsfaktoren (s. 2.2) und auf die Modifikation der Wachstumsfaktorwirkungen durch Androgene (s. 2.3.2) ausgedehnt. Zur Klärung dieser Frage sollen aus menschlicher Knochenspongiosa von präpubertär männlichen, präpubertär weiblichen, adult männlichen und adult weiblichen Individuen Knochenzellpopulationen in vitro etabliert und hinsichtlich osteoblastärer Merkmale charakterisiert werden. Hierzu ist bei jeder einzelnen Knochenzellpopulation der basale und der durch TGFß und 1,25-(OH)ZVitamin D3 stimulierte prozentuale Anteil alkalische Phosphatase (AP)-positver Zellen, die Osteokalzinsekretion und die Generationszeit zu prüfen. In diesen nach Geschlecht und Altersgruppe differenzierten und hinsichtlich osteoblastärer Merkmale charakterisierten spongiösen Knochenzellpopulationen soll dann geprüft werden, ob sie sich in ihren biologischen Reaktionen auf die Behandlung mit dem Androgen Dihydrotestosteron (DHT) und den Wachstumsfaktoren IGFI, IGF2, bFGF und TGFß, sowie in der Modifikation der Wirkungen von IGF2 und bFGF durch DHT, unterscheiden. Dazu wird die DNA-Synthese als Parameter der Mitose und die spezifische AP-Aktivität als Parmeter der Zelldifferenzierung unter dem Einfluß der genannten Substanzen untersucht. Im einzelnen gliedert sich die Fragestellung in folgende Punkte: 1. Zeigen die nach Geschlecht und Altersgruppe differenzierten menschlichen Knochenzellpopulationen eine unterschiedliche Ausprägung ihrer osteoblastären Merkmale? z. Entfaltet DHT in Abhängigkeit von Geschlecht und Altersgruppe der untersuchten Kno-chenzellpopulation differentielle Wirkungen? 3. Zeigen die Effekte der Wachstumsfaktoren IGFI, IGF2, bFGF und TGFß hinsichtlich Geschlecht und Altersgruppe der untersuchten Knochenzellpopulation Unterschiede? 4. Ist die Modifikation der Wirkungen von IGF2 und bFGF durch DHT abhängig von Geschlecht und Altersgruppe der Knochenzellpopulation? 5. Kann bei positiver Beantwortung der Fragen 1. bis 4. ein Zusammenhang zwischen der unterschiedlichen Ausprägung der osteoblastären Merkmale und den Wirkunterschieden von Androgenen/Wachstumsfaktoren abgeleitet werden? 6. Sind aus der Gesamtheit der Ergebnisse neue Hinweise zu den Wirkprinzipien von Androgenen und Wachstumsfaktoren erkennbar? Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: 1.ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS1 2.EINLEITUNG3 2.1Die Rolle androgener Steroide im Knochenstoffwechsel3 2.1.1Erkenntnisse aus klinischen und tierexperimentellen Untersuchungen3 2.1.2Erkenntnisse aus zell- und molekularbiologischen Untersuchungen5 2.2Die Rolle von Wachstumsfaktoren im Knochenstoffwechsel7 2.2.1Insulin-like Growth Factors7 2.2.2Transforming Growth Factor ß9 2.2.3Fibroblast Growth Factors11 2.3Aspekte zum Androgenwirkmechanismus12 2.3.1Modulation knochenresorptiv wirkender Faktoren12 2.3.2Wachstumsfaktoren als ...