Interaktion von Osteoblasten und Osteoklasten bei mechanisch induziertem Knochenremodeling

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Beim Remodeling wird lebenslang Knochengewebe resorbiert und durch Neusynthese ersetzt. Neben der systemischen Steuerung z.B. durch Hormone spielen dabei die lokalen mechanischen Belastungen eine große Rolle. Über die Interaktion der beteiligten Zellen - knochenaufbauende Osteoblasten und knochenabbauende Osteoklasten - unter mechanischer Belastung ist jedoch sehr wenig bekannt. Der Schwerpunkt des geplanten Forschungsvorhabens liegt daher in der Untersuchung der Interaktion zwischen Osteoblasten und Osteoklasten bei mechanischer Dehnung und den daran beteiligten Mediatoren. Dazu sollen humane Osteoblasten mit Dehnungsamplituden in für das remodeling relevanten Größenordnungen zyklisch gedehnt (Kontrolle ungedehnte Osteoblasten) und die konditionierten Medien Osteoklastenkulturen zugesetzt werden. Verglichen wird der Einfluss der konditionierten Überstände auf die Osteoklastenbildung und die Osteoklastenaktivität. An den Osteoblasten sollen die mRNA-Expression und Proteinmenge von RANKL, OPG, M-CSF, TFG-b, NO, PGE2, IGF-I und OCIL gemessen und zwischen mechanisch gedehnten und ungedehnten Zellen verglichen werden. Um den Einfluss der von Osteoblasten gebildeten Mediatoren NO, PGE2 und IGF-I auf die Osteklastenkultur zu bestimmen, soll die Aufnahme dieser Mediatoren jeweils blockiert und die Auswirkung auf Osteoklastenbildung und -aktivität untersucht werden.