Christine Linß

Die Eigenblutfüllung von Knochenhohlräumen nach SCHULTE: neue Erkenntnisse

Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Medizin (Dr. med.) vorgelegt an der Medizinischen Fakultät der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
verteidigt am 31.01.2007

Abstract
Anhand eines Zellkulturmodells mit osteoblastenartigen Zellen (MC3T3-E1) wird der Einfluss der einzelnen im "SCHULTE-Koagulum" enthaltenen Bestandteile Blut, Penizillin G, Thrombin, Gelatineschwamm und deren Zusammenwirken auf die Zellproliferation untersucht. Das Eigenblutkoagulum beinhaltet unter anderem eine hohe Konzentration Thrombin, dem stärksten physiologischen Thrombozytenstimulator. Um den mitogenen Einfluss aktivierter Thrombozyten untersuchen zu können, werden menschliche Blutplättchen durch zwei verschiedene Präparationstechniken isoliert und mit deren Überständen MC3T3-E1-Zellen stimuliert.
Thrombin erhöht die Proliferation der MC3T3-E1-Zellen in einer glockenförmigen Abhängigkeit mit einem Maximum bei 10 U/ml auf das Dreifache der Kontrolle. Penizillin G, das dem "Schulte-Koagulum" zur Infektionsprophylaxe zugesetzt wird, hemmt bei Konzentrationen von 104 E/ml und mehr die Proliferation; dieser Effekt ist durch Thrombin teilweise kompensierbar. Der denaturierte Gelatineschwamm allein hat keinen Einfluss. Der Überstand miniaturisierter SCHULTE-Koagula erhöht die Proliferation der MC3T3-E1-Zellen nach 30 Minuten thrombinunabhängig. Die Überstände stimulierter und unstimulierter Thrombozyten zeigen einen stark proliferationsfördernden Effekt bis auf das Fünffache der Kontrolle. Thromboxan-A2 hemmt die Proliferation konzentrationsabhängig, PDGF BB führt zu einer Steigerung bis auf das Fünffache der Kontrolle.
Im Zellkulturmodell kommt Thrombin eine zentrale Rolle bei der Förderung der Proliferation zu, da es die MC3T3-E1-Zellen sowohl direkt als auch indirekt durch Freisetzung weiterer mitogener Substanzen aus den Thrombozyten stimuliert.

In our study we used an osteoblast-like cell line (MC3T3-E1) to investigate influence and interaction of the individual components of the "Schulte coagulum" (venous blood, penicillin G, thrombin, gelatine sponge) upon cell proliferation. The autologous blood coagulum contains a high concentration of thrombin, the strongest physiological platelet activator. In order to be able to investigate the mitogenic influence of activated thrombocytes, we isolated human platelets by two different preparation techniques and stimulated MC3T3-E1-cells with the plateletsí supernatants.
Compared to the control, thrombin trebled the proliferation of MC3T3-E1 in a bell-shaped dependence with a maximum at 10 U/ml. Penicillin G, which is added to the "Schulte coagulum" to prevent infections, inhibits proliferation at and above concentrations of 10,000 E/ml. This effect can be compensated by thrombin partly. The supernatants of denaturated gelatine sponge did not show any influence but increased with whole blood coagulum proliferation after 30 minutes. Stimulation with supernatants of human thrombocytes showed a strongly positive proliferation effect up to four times compared to the control.
We then continued to determine which components of platelet granules would be able to influence proliferation. PDGF BB lead to an increase of up to five times compared to the control. Thromboxan-A2 inhibited proliferation in dependence from concentration.
In our cell culture model, thrombin plays a central role in the stimulation of proliferation since it stimulates the MC3T3-E1 cells directly as well as indirectly by releasing further mitogenic substances from the thrombocytes.

Keywords:
SCHULTE-Koagulum, stabilisiertes Eigenblutkoagulum, Knochenregeneration, Thrombin, Penizillin G, MC3T3-E1, Proliferations-Assay, Plättchenpräparation nach Greinacher, Gelfiltration, PDGF

Schulte coagulum, stabilized blood coagulum, bone regeneration, thrombin, penicillin, PDGF, MC3T3-E1, proliferation assay, platelet preparation according to Greinacher, gel filtration

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Inhaltsverzeichnis
Titelblatt, Referat, Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung (1-2)
2. Literaturübersicht (3-7)
3. Zielstellung (8)
4. Materialien und Methoden (9-17)
5. Ergebnisse (18-33)
6. Diskussion (34-47)
7. Zusammenfassung (48-50)
8. Literatur (51-58)
9. Thesen (59-60)