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Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, aus der Verteilung der verschiedenen Bestandteile der extrazellulären Matrix Rückschlüsse auf die mechanische Beanspruchung des Lig. iliolumbale zu ziehen. Dazu wurde bei 11 Leichen das Lig. iliolumbale mit seinen knöchernen Anheftungsstellen entnommen und immunhistochemisch untersucht. An beiden Insertionsstellen konnten die für eine faserknorpelige Enthesis charakteristischen Moleküle (z.B. Kollagen II, Aggrecan, Link Protein) nachgewiesen werden. Das Auftreten derartiger Faserknorpel wird an anderen Stellen des menschlichen Körpers als Anpassung an lokale Kompression gewertet. Im vorliegenden Fall lässt sich daraus ableiten, dass das Lig. iliolumbale in vivo einer vergleichbaren Beanspruchung ausgesetzt ist. Solche Beanspruchungen entstehen, wenn das Lig. iliolumbale eine stabilisierende Wirkung auf den lumbosakralen Übergang ausübt. Dabei treten Zugbeanspruchungen im Band auf, welche an den schräg zur Zugrichtung angelegten knöchernen Anheftungsstellen zu lokaler Druckbeanspruchung führen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Lig. iliolumbale ein physiologisch beanspruchter Stabilisator des lumbosakralen Übergangs ist. Auch innerhalb des Bandes finden sich vereinzelt faserknorpeltypische Moleküle, die auf einen lokalen Kontakt des Bandes mit dem Beckenkamm hinweisen. In 3 Proben konnten Zeichen einer fokalen Degeneration im Bereich einer Enthesis beobachtet werden, was zu Spekulationen hinsichtlich der Entstehung von „low back pain“ einlädt. Das Vorkommen von Molekülen, welche bei rheumatoider Arthritis und seronegativer Spondylarthropathie als Autoantigene beschrieben wurden, lässt ebenfalls vermuten, dass entzündliche Schmerzsyndrome ihren Ursprung im Lig. iliolumbale haben können.

Der TFCC (triangular fibrocartilage complex) überträgt Lasten vom Karpus auf die Ulna und stabilisiert das distale Radioulnargelenk. Läsionen dieser Struktur führen häufig zu Schmerzen im Handgelenk. Trotz der klinischen Bedeutung ist nur wenig über die molekulare Zusammensetzung des TFCC bekannt. Wir haben mittels immunhistochemischer Nachweismethoden die molekulare Zusammensetzung der extrazellulären Matrix des Discus articularis ulnae und des Meniscus ulnocarpalis untersucht. Dabei wurden monoklonale Antikörper gegen Kollagene, Glykosaminoglykane, Proteoglykane und Glykoproteine verwendet. Bei einer Vielzahl von Molekülen (Kollagen I, III, VI, Chondroitin-4-Sulfat, Dermatan- und Keratansulfat, Versican und COMP) zeigt sich ein weitgehend homogenes Verteilungsmuster in allen untersuchten Regionen. Der Nachweis von Kollagen II, Aggrecan und Link Protein hingegen beschränkt sich auf den radialen und zentralen Teil des Discus articularis ulnae, im Meniscus ulnocarpalis sind diese Moleküle nicht nachweisbar. Diese Veränderung des Phänotyps innerhalb des TFCC, von einem radial stark faserknorpeligem Discus articularis ulnae zu einem bindegewebigen Meniscus ulnocarpalis, korreliert mit biomechanischen Untersuchungen, die radial deutlich höhere Druckbeanspruchungen als ulnar beschreiben. Klinische Bedeutung gewinnt die Arbeit durch den Nachweis von Antigenen, die im Rahmen von rheumatischen Erkrankungen eine Autoimmunantwort hervorrufen können. In diesem Zusammenhang werden Kollagen II, Aggrecan, Link Protein und COMP (Cartilage oligomeric matrix protein) diskutiert.

In dieser Arbeit wurde mit Hilfe histologischer und immunhistochemischer Methoden der Aufbau und die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix des Lig. coracoacromiale des Menschen untersucht. Verwendet wurden 9 Präparate aus dem Anatomischen Institut mit einem mittleren Alter von 74,7 Jahren und 6 Proben aus dem Rechtsmedizinischen Institut mit einem mittleren Alter von 27,2 Jahren. Ziel dieser Arbeit war es, eine detaillierte Beschreibung der regionalen molekularen Zusammensetzung der extrazellulären Matrix zu liefern. Dabei wurde das besondere Augenmerk auf die Unterschiede zwischen den beiden Altersgruppen gelegt, um so indirekt auch auf die physiologische Funktion und mechanische Situation des Bandes Rückschlüsse ziehen zu können. An den Anheftungszonen des Bandes an den jeweiligen Knochenvorsprüngen lassen sich in markanter flächiger Ausprägung Chondroitin-6-Sulfat, Kollagen II, Aggrecan und Link Protein als charakteristische Marker von Faserknorpelgewebe nachweisen. Ebenso konnten im Verlauf des Bandes diese für Faserknorpel typischen Proteine in beiden Altersgruppen (etwas abgeschwächt in der jüngeren Gruppe) detektiert werden. In der Annahme, dass das Entstehen von Faserknorpel Ausdruck eines funktionellen Anpassungsprozesses des Gewebes an spezifische mechanische Beanspruchung ist, muss im Hinblick auf die Ergebnisse dieser Arbeit festgestellt werden, dass eine nennenswerte Druckübertragung zwischen Caput humeri und korakoakromialen Bogen stattfindet. Da die Ergebnisse sich in beiden Altersgruppen qualitativ entsprechen, nehmen wir an, dass diese mechanische Situation schon im physiologischen Zustand besteht. Das Auftreten von Fettgewebe an der Unterseite des Bandes und am Rand der Enthesisregion wurde bisher meist als degenerative Veränderung interpretiert. In Anlehnung an Benjamin et al. (2004) vermuten wir, dass das Fettgewebe, zur günstigeren Druckverteilung im Gewebe und als Hüllgewebe für kleine Nervenfasern dient. Insgesamt könnte die beobachtete Konfiguration Ausdruck eines mechanosenorischen Komplexes sein, welcher der Modulation von Muskelreflexen im Schulterbereich dient. Klinische Relevanz gewinnt das Auftreten bestimmter Moleküle im Zusammenhang mit der Manifestation von Erkrankungen aus dem rheumatoiden Formenkreis. Einen wesentlichen Part bei entzündlichen Vorgängen übernehmen Autoimmunprozesse gegen faserknorpelige Bestandteile der extrazellulären Matrix wie Kollagen II, Aggrecan, Link Protein, COMP und CMP. Das Vorkommen dieser Proteine in der extrazellulären Matrix des Lig. coracoacromiale lässt auf einen Mitbefall dieser Struktur bei rheumatischen Erkrankungen schließen.

Ziel der vorliegenden Untersuchung ist es, den Feinbau des Lig. scapholunatum auf molekularer Ebene zu untersuchen und mit der mechanischen Funktion des Bandes im Karpus in Zusammenhang zu bringen. Dabei zeigt sich, daß das das Lig. scapholunatum an beiden Anheftungsstellen sowie in einzelnen zentralen Bandabschnitten einen faserknorpeligen Phänotyp aufweist. Die wesentlichen Charakteristika dieses Gewebstypus sind das Vorkommen von Kollagen Typ II, Chondroitin-6-sulfat, Aggrecan und Link Protein. Diese molekularen Bestandteile der extrazellulären Matrix kommen auch in anderen Regionen des menschlichen Körpers vor und bedingen dort die Toleranz des Gewebes gegenüber lokaler Druckbeanspruchung. Diese Aufgabe kommt ihnen auch in den Faserknorpeln des Lig. scapholunatum zu, da im Rahmen der normalen Translation der Handwurzelknochen bei Bewegungen in der Art. radiocarpalis eine lokale Scher- und Druckbeanspruchung in den verschiedenen Bandanteilen stattfindet. Da die Ausbildung eines Faserknorpels in Bandansätzen Ausdruck eines funktionellen Anpassungsprozesses ist und das Lig. scapholunatum in allen beschriebenen Anteilen diese Charakteristik aufweist, muss man davon ausgehen, dass das Band einer nicht unerheblichen mechanischen Belastung ausgesetzt ist. Diese Vorstellung weist dem scapholunären Band die Rolle eines entscheidenden Stabilisators im menschlichen Handgelenk zu und steht im Einklang mit den klinischen Beobachtungen bei vorangegangener Verletzung des Bandes. Weiter untermauert wird diese Aussage durch die im Rahmen von rheumatoiden Erkrankungen regelmäßig beobachtete frühe Zerstörung des Bandes, welche zusammen mit anderen Mechanismen zu einer schweren Dysfunktion der Handgelenke führen kann. Das Vorkommen von Molekülen, die als antigene Strukturen bei Erkrankungen des rheumatoiden Formenkreises wirken können, erklärt die Beteiligung des Lig. scapholunatum im Rahmen solcher systemischen Autoimmunprozesse.

Ziel der vorliegenden Arbeit ist es die regional unterschiedliche molekulare Zusammensetzung der extrazellulären Matrix im proximalen und im distalen Sehnenanheftungsbereich frühkindlicher Patellae zu untersuchen und mit den Befunden an der adulten Enthesis zu vergleichen. Die extrazelluläre Matrix der kindlichen Sehnenansatzzonen weist folgende Bestandteile auf: Es besteht eine Zone, in der eine Überlappung von Kollagen I und II positiven Regionen besteht, während Kollagen III praktisch überall vorkommt. Kollagen V lässt sich bis zum 13. Monat nachweisen. Kollagen VI ist in den Ansatzregionen ebenfalls nachweisbar, die Anordnung der Markierungen variiert aber je nach Region. Alle untersuchten Glykosaminoglykane (Dermatansulfat, Keratansulfat, Chondroitin-4-sulfat, Chondroitin-6-sulfat) kommen regelmäßig in den Anheftungszonen vor. Auch Versican und Tenascin sind stets in den Ansätzen zu finden. Link Protein lässt sich häufig in den Anheftungszonen nachweisen, während Aggrecan in rund zwei drittel der Fälle in der kindlichen Enthesis auftritt. Histomorphologisch stellt sich die Enthesis an beiden Enden der Patella als Faserknorpel mit chondroiden, rundlichen Zellen dar, die in Reihe oder einzeln angeordnet sind. Lediglich die zonale Gliederung aus hyalinem Knorpel, nicht kalzifiziertem Faserknorpel und Sehne unterscheidet sich von der Anordnung beim Erwachsenen (hier gilt: Knochen, kalzifizierter und nicht kalzifizierter Faserknorpel und Sehne). Die Zusammensetzung der extrazellulären Matrix entspricht prinzipiell dem adulten Faserknorpel mit Kollagen II, Aggrecan, Link Protein und Chondroitin-6-sulfat. Somit sind schon zu diesem frühen Zeitpunkt der Entwicklung zwei getrennte Bereiche (Faserknorpel der Enthesis und frühkindlicher hyaliner Patellarknorpel) klar voneinander abgrenzbar. Obwohl der Einfluss der genetischen Determinierung anhand unserer Studie nicht ausgeschlossen werden kann, kommen wir zu dem Ergebnis, dass offensichtlich bereits kurz nach der Geburt die gleichen biomechanischen Mechanismen bestehen, die auch beim Erwachsenen zur Ausprägung des Sehnenansatzorgans führen.

Sowohl beim Menschen wie auch bei verschiedenen Primaten kann im Lig. transversum acetabuli im Bereich der Kontaktzone mit dem Hüftkopf ein unterschiedlich stark ausgeprägter sesamoider Faserknorpel gefunden werden. Dieser weist neben der typischen Morphologie der Zellen auch eine charakteristische Veränderung der Zusammensetzung der extrazellulären Matrix auf molekularer Ebene auf. Es finden sich unter anderem Kollagen II, Aggrecan und Link Protein. Diese mehr oder weniger deutlich ausgeprägten faserknorpeligen Areale lassen sich kausal auf in diesem Bereich auftretende lokale Druckbeanspruchungen zurückführen. Innerhalb des Bandes fällt die faserknorpelige Anpassung in Abhängigkeit von der topographischen Anordnung unterschiedlich aus. Die dem Hüftkopf zugewandten Anteile des Bandes sowie die knöchernen Anheftungsstellen zeigen ein faserknorpeliges Erscheinungsbild, während in den anderen Bandabschnitten der faserige Phänotyp vorherrscht. Das häufigere Vorkommen von Kollagen II in den Bändern der Primatengelenke interpretieren wir als das Resultat einer etwas höheren lokalen Druckbeanspruchung des Lig. transversum acetabuli aufgrund des geringern Radius der Primatenhüftgelenke. Das geringere Körpergewicht der Tiere beeinflusst dabei offensichtlich das Anpassungsverhalten des Bandes in geringerem Maße, als die gegenläufig wirksame Abnahme der Hüftgelenkradius. In Bezug auf die klinische Relevanz beim Menschen lassen die Untersuchungsergebnisse unter Berücksichtigung der Daten in der Literatur, einen möglichen Zusammenhang zwischen den nachgewiesenen knorpeltypischen Bestandteilen der extrazellulären Matrix und lokalen Manifestationen der rheumatoiden Arthritis im Bereich der Faserknorpel des Lig. transversum vermuten.

Some biliary proteins (pronucleators) seem to be essential factors for cholesterol crystal formation and crystal growth in bile. A recent study suggests that fibronectin is such a pronucleator in bile. Fibronectin also seems to closely interact with intestinal mucin. Since biliary mucin plays an important role in gallstone formation, such an interaction in bile may be of relevance in cholesterol gallstone formation. To more clearly elucidate the role of fibronectin in cholesterol gallstone disease, we measured the concentration of fibronectin in native bile of cholesterol gallstone patients and checked its influence on the cholesterol nucleation time of model bile. We further looked for a molecular interaction between biliary fibronectin and gallbladder mucin. We found that fibronectin is present in gallbladder bile of gallstone patients in low concentrations (2.6 +/- 1.2 micrograms/ml). Bile fibronectin did not interact with gallbladder mucin. Moreover, in a wide range of concentrations fibronectin had no influence on the nucleation time of model bile. We conclude that fibronectin does not seem to play a major role in cholesterol gallstone disease.