Titel:
Beeinflussung heterotoper Ossifikationen durch ionisierende Strahlen. Interaktionsmechanismen zwischen ionisierender Strahlung und der BMP (bone morphogenic protein) gesteuerten Osteoinduktion.
Projektleitung an der Universität Würzburg:
Kurzbeschreibung:
Hintergrund: Heterotope Ossifikationen stellen eine häufige postoperative Komplikation nach Hüftgelenkoperation dar. In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass eine Bestrahlung des Operationsbereiches Ossifikationen verhindern kann. Dabei ist der genaue Wirkmechanismus der ionisierenden Strahlen bei der Verhinderung heterotoper Ossifikationen noch unbekannt.
Fragestellung und Ziele: Ziel dieses Projektes ist es, in geeigneten Zellsystemen zunächst die Ergebnisse der klinischen Studien hinsichtlich der Dosis- und Zeitabhängigen Wirkung einer Bestrahlung zu reproduzieren. Danach soll der Wirkungsmechanismus der Bestrahlung auf zellulärer und subzellulärer Ebene analysieren werden.
Methodik: Im Huhn "limb-bud" Test, einem "in vitro" Organmodell, welches den "in vivo" Vorgängen ektoper Knochenbildung im Tierexperiment entspricht, konnte bereits gezeigt werden, daß durch ionisierende Strahlen die BMP-2 induzierte Proteoglykansynthese beeinflußt wird Dabei ließ sich die aus klinischen Untersuchungen bekannte Dosis- und Zeitabhängige Wirkung der Bestrahlung reproduzieren läßt. In der definierten embryonalen Mauszelllinie (C2C12) soll nun der Einfluß ionisierender Strahlen auf die einzelnen Schritte der BMP induzierte Signalkaskade überprüft werde (BMP-Rezeptoranalyse und ?aktivierung, Signaltransduktion vom Rezeptor zum Zellkern, Genantwort). Die an C2C12 gewonnenen Erkenntnisse über Wirkungsmechanismus und Zeitpunkt der Interaktion ionisierender Strahlen auf die BMP-induzierte Differenzierung sollen auf die embryonalen Zellen der Hühnerknospe als "in vitro" Organmodell? rückübertragen werden.
Erwartete Bedeutung: Dieses Projekt beschäftigt sich mit grundlegenden Mechanismen der Strahlenwirkung bei gutartigen Erkrankungen. Der Wirkungsmechanismus der Bestrahlung in der Therapie gutartiger Erkrankungen ist bislang unerforscht. Die bisher vermuteten Theorien reichen von einer aus der Tumortherapie bekannten zytotoxischen Wirkung bis hin zur Beeinflussung des Gewebs-pH´s. Die geplanten Versuche sollen den genauen Wirkmechanismus einer Bestrahlung auf zellulärer und subzellulärer Ebene im Rahmen rezeptorvermittelter Differenzierungsprozesse identifizieren. Dies ist für das Verständnis von Strahlenreaktionen des Normalgewebes von grosser Bedeutung und liefert zusätzlich Anhaltspunkte für eine gezielte Intervention.
Schlagworte:
Smad
Osteogenese
BMP
Laufzeit: von 05.2002 bis 04.2004
Förderinstitution:
DFG
Publikationen:
Links:
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