Podcasts about knochenzellen

Mon, 23 Apr 2018 22:06:00 +0000 https://auf-gehts-der-reha-podcast.podigee.io/154-auf-geht-s-der-reha-podcast-folge-154-wenn-der-bruch-nicht-heilen-will 96984da8f6027262340d22bf49726145 Bei seiner Arbeit im Ludmillenstift in Meppen trifft Jörg Dommershausen auf Rüdiger Althoff, einem Fachmann im Bereich der verzögerten Knochenbruchheilung. Er erklärt, was exogene Knochenbruchheilung ist und wie diese funktioniert. Rüdiger Althoff greift bei seiner derzeitigen Arbeit auf eine langjährige Erfahrung im Bereich der Krankenpflege zurück. Dennoch kann auch er keine Erklärung dafür abgeben, warum Knochen manchmal nicht richtig wieder zusammenwachsen. Es gibt bekannte Faktoren, die das Zusammenwachsen beeinträchtigen können, wie Rauchen, Übergewicht und Bluthochdruck. Der entschiedenste Faktor jedoch, der sich die Heilung auswirkt, ist der Mensch selbst. Jeder Bruch ist wie jeder Patient ganz individuell und lässt sich nicht mit anderen gleichsetzen. Auch wenn es für die Ursache von verzögerter Knochenbruchheilung keine eindeutige Erklärung gibt, so gibt es zumindest im Rahmen der Heilung verschiedene, erfolgreiche Behandlungen. Es gibt drei Möglichkeiten: 1. Eine Operation: Die Körperstelle des Bruchs wird geöffnet und der Knochen wird stabilisiert. 2. Die Stoßwellentherapie: Durch die Stoßwellen werden geringe Teile des Knochens zertrümmert, sodass die Selbstheilungskräfte des Körpers neu angeregt werden und der Knochen wieder mit dem Wachstum beginnt. 3. Die exogene Ultraschallbehandlung: Dies ist der Fachbereich von Herrn Althoff. Durch die Ultraschallwellen werden die Knochenzellen zum Wachstum angeregt. Der Vorteil der Ultraschallbehandlung liegt vor allem darin, dass diese täglich zuhause angewendet werden kann. Denn es handelt sich hierbei um eine Eigenbehandlung. Über Röntgenbilder ortet der Arzt die genaue Körperstelle ein, an der der Knochen angeregt werden muss. Diese Stelle wird markiert, sodass der Patient das handliche Ultraschallgerät einmal täglich selbst zielgenau anwenden kann. Die Behandlung ist dabei Schmerz- und Risikofrei. Ausnahmen stellen nur Tumorpatienten dar, die aufgrund der Wachstumsanregung das Ultraschallgerät nicht verwenden dürfen, da die Gefahr besteht, damit auch den Tumor anzuregen. Die Dauer der Behandlung hängt vom Zustand der bisherigen Knochenheilung ab. Bei frischen Brüchen reichen in er Regel 30 Tage aus, damit der Knochen gesund zusammenwächst. Bei einer verzögerten Knochenbruchheilung, bei der nach zwei bis drei Monaten noch kein zufriedenstellendes Ergebnis eingetreten ist, wird der Bruch 45-60 Tage mit dem Ultraschallgerät behandelt. Bei einer sogenannten „Pseudarthrose“ besteht der Bruch bereits seit sieben bis acht Monaten. Hier werden durchschnittlich 90 Tage Ultraschallbehandlung verordnet. Über den Kontakt mit den Anbietern der Ultraschallgeräte erhält man Formulare, um die Kostenübernahem bei der Krankenkasse oder Unfallversicherung beantrage zu können. 154 full no Jörg Dommershausen

Es gibt klinische Hinweise, dass die Frakturheilung bei polytraumatisierten Patienten gestört ist. Eine der Ursachen könnte die posttraumatische systemische Inflammation darstellen. Das Thoraxtrauma ist eines der häufigsten und zugleich kritischsten Begleitverletzungen, da es verglichen mit anderen Verletzungen zu einer stärkeren systemischen Inflammation führt. Diese systemische Inflammation ist gekennzeichnet durch die Freisetzung von pro inflammatorischen Zytokinen, einer starken Aktivierung der Komplementkaskade und einer dadurch hervorgerufenen Überaktivierung von Immunzellen, was zu einer Schädigung von Organen führt, die initial nicht vom Trauma betroffen waren. Daher stellte sich in dieser Arbeit die Frage, ob die posttraumatische systemische Inflammation der Grund für die klinisch beobachtete Frakturheilungsverzögerung bei polytraumatisierten Patienten darstellt. Des Weiteren wurde der therapeutische Ansatz verfolgt, die Frakturheilungsstörung nach schwerem Trauma durch die Immunmodulation der systemischen Inflammation mittels eines spezifischen C5aR Antagonisten aufzuheben. In Ratten wurde eine Femurosteotomie erzeugt und mittels eines Fixateurs externe stabilisiert. Die Hälfte der Tiere erhielt ein stumpfes Thoraxtrauma. Den Tieren wurde postoperativ Blut entnommen, um die systemische Inflammation nachzuweisen. Um die Frakturheilung nach Thoraxtrauma zu untersuchen, wurden die Kalli nach einer Heilungszeit von 35 Tagen biomechanisch sowie strukturell durch mikrocomputertomographische Messungen und Histomorphometrie analysiert. Um die C5a-vermittelte systemische Inflammation zu inhibieren und somit die Frakturheilung zu verbessern, erhielt eine weitere Tiergruppe unmittelbar und 12 h nach dem Thoraxtrauma einen spezifischen C5aR Antagonisten. Diese Arbeit konnte zeigen, dass das stumpfe Thoraxtrauma und die resultierende systemische Inflammation zu einer drastischen Frakturheilungsverzögerung führte, was durch eine signifikant verminderte Biegesteifigkeit in Verbindung mit einem signifikant kleineren Kallus mit schlechterer Knochenstruktur und weniger neugebildetem Knochen im Frakturspalt gezeigt werden konnte. Die Immunmodulation mittels eines C5aR-Antagonisten konnte den negativen Effekt des stumpfen Thoraxtraumas auf die Frakturheilung vollständig aufheben, möglicherweise durch die Normalisierung der Anzahl und/oder Funktion von Immun- und Knochenzellen lokal im Frakturheilungsgebiet. C5a stellt daher ein therapeutisches Ziel zur Vermeidung von Frakturheilungsstörungen polytraumatisierter Patienten dar.

Das Kraftmikroskop hat sich in vieler Hinsicht als effizientes Gerät für Untersuchungen und Manipulationen auf molekularer Ebene erwiesen. Dabei wird selbst unter physiologischen Bedingungen eine Auflösung erreicht, die Proteinsubstrukturen erkennen läßt. Als Kraftspektroskop kann es mechanische Eigenschaften wie Dehnungsverhalten und Reißfestigkeit einzelner Moleküle, die zwischen der Sensorfeder und der Unterlage eingespannt werden, untersuchen. Sogar die Bindungskräfte zwischen einem Molekül am Kraftsensor und einem anderen am Substrat können mittels Kraftspektroskopie mit etwa 3 pN Genauigkeit ermittelt werden. Von besonderem Interesse solcher Untersuchungen sind Moleküle mit spezifischer Affinität nach dem Schlüssel-Schloß-Prinzip, wie Rezeptor-Ligand- Systeme und Adhäsionsmoleküle. Bisher waren hauptsächlich wasserlösliche Moleküle solchen Messungen zugänglich. Bindungen zwischen amphiphilen Proteinen oder Membranproteinen zu messen, die durch hydrophobe Wechselwirkungen in der Membran verankert sind, erfordert neue Konzepte. Diesen Molekülen gilt das Augenmerk dieser Arbeit. Da die Verankerung in sogenanten „supported bi-layern“ und Vesikeln nicht immer zum gewünschten Erfolg führt, wird hier eine ungewöhnliche, aber sehr natürliche Alternative vorgestellt: Das Adhäsionsmolekül wird nicht aufwendig isoliert und der Meßmethode zugänglich gemacht, sondern bleibt in seiner natürlichen Umgebung, der Zelle, wohingegen die Methode angepasst wird. Dies ist durch die Befestigung einer Zelle am Kraftsensor eines Kraftspektroskopes geglückt und es gelang damit erstmals die Adhäsionskraft eines einzelnen Adhäsionsmoleküls in einer lebenden Zelle zu messen. So einfach diese Methode beschrieben ist, so viele Unwägbarkeiten treten dabei durch die hohe Komplexität der Zelle und der Zelloberfläche im Besonderen auf. Daher wird einleitend eine grobe Einführung in die Funktionen und den Aufbau einer Zelle und die üblichen Meßmethoden im Bereich der Zelladhäsionsmessung vorgestellt. Die Beschreibung der Meßmethode und der Umrüstung des Kraftmikroskopes zum Zelladhäsionskraftspektroskop sind durch technische Details im Anhang vervollständigt. Etwas aufwendig ist die Zusammenstellung der Daten, Theorien und Annahmen zum Aufbau eines semi-empirischen Modells zur Beschreibung der Adhäsionskraftmeßkurven beim Trennen adhärierender Zellen, auf der Basis vieler unabhängiger Einzelmolekülbindungen. Mit dem Zelladhäsionkraftspektroskop wurden dafür die Youngs-Moduli und die viskoelastischen Kelvin-Modell-Parameter verschiedener Zellen in dem eigens entwickelten „visko-elastic-response-mode“ vermessen. Ebenso wurden die Einflüsse der Zellkontaktkraft und der Kontaktzeit, sowie der Zuggeschwindigkeit auf die Zelladhäsionsantwort studiert und in Formeln gefaßt. Das Modell simuliert diese Meßdaten in guter Übereinstimmung und gibt dadurch einen Einblick in die physikalischen Randbedingungen für das einzelne Adhäsionsmolekül während solcher Experimente unter Berücksichtigung des zelltypischen Phänomens der Tetherbildung. Insbesondere kann damit die Bindungsdichte bei Adhäsionen auf verschiedenen Oberflächen berechnet werden. Demnach schließt eine Epithelzelle etwa vier Bindungen pro Quadratmikrometer mit einer Glasoberfläche, zwei mit einer anderen Epithelzelle und nur 0,8 mit einer passivierten Oberfläche. Mit kraftspektroskopischen Messungen der Adhäsionskräfte bei der Einnistung eines Trophoblasten in die Gebärmutter an einem naturnahen Laborsystem kann eine andersartige - mit dem Modell unabhängiger Bindungen nicht beschreibbare - Wechselwirkung identifiziert werden. Die Meßergebnisse deuten auf einen kooperativen Prozeß der molekularen Adhäsionsinselbildung hin. Kontrollmessungen an funktionalisierten Oberflächen erhärten diese Hypothese. Mit ersten Ergebnissen von Adhäsionsmessungen zwischen Knochenzellen und potentiellen Implantatoberflächen wird neben dem Einfluß der Oberflächenbeschaffenheit auch der des Meßmediums nachweisbar, wodurch die Generalität dieser Methode verdeutlicht wird. Im letzten Kapitel über die Interaktionen einzelner Zellen wird anhand der induzierten Lektinwechselwirkung zwischen roten Blutkörperchen die prinzipielle Möglichkeit der Zelladhäsionskraftspektroskopie Einzelmolekülereignisse zu vermessen nachgewiesen. Die dafür nötigen geringsten Kontaktkräfte von unter 40 pN, konnten durch extrem weiche Kraftsensoren (