Enchondrale Ossifikation

Forschungsschwerpunkt sind Zell-Matrix Interaktionen in mineralisierenden Geweben. Im Rahmen von Grundlagenuntersuchungen analysierten wir die Regulation der Mineralisation mit elektronenmikroskopischen, proteinchemischen, immunologischen und molekularbiologischen Methoden. Es konnte gezeigt werden, daß Vitamine wie Ascorbinsäure und Retinsäure die Mineralisation in enchondralem Gewebe initiiert. Für die Initiierung der Mineralisation sind Matrixvesikel verantwortlich. Matrixvesikel sind kleine von einer Phospholipidmembran umschlossene Partikel, die in mineralisierendem und nicht mineralisierendem enchondralen Gewebe nachgewiesen werden konnten. Entscheidend für die Funktion ist die molekulare Zusammensetzung dieser Vesikel. Hierbei spielen Annexine, die an die phospholipidmembran gebunden sind, eine entscheidende Rolle. Eine Bindung des in den Matrixvesikeln vorhandenen Annexin V an Kollagen Typ II und Typ X der extrazellulären Matrix, verankert das Vesikel und aktiviert einen Annexin V Kalzium-Kanal. So konnte gezeigt werden, daß die enchondrale Ossifikation durch Matrixvesikel initiiert wird. Die Matrixvesikel haben eine wichtige regulatorische Aufgabe im gesamten Mineralisationsprozeß. Da sie sowohl von mineralisierenden als auch nicht mineralisierenden Zellen gebildet werden, entscheidet die Zusammensetzung über die tatsächliche Funktion dieser Partikel

Drittmittelgeber:

National Institute of Health

Beteiligte Wissenschaftler:

Dr. K.P. Worch, Prof. Dr. M. Pacifici, R.A. Chandraratna, Prof. Dr. T. Kirsch, G. Harrison, Prof. Dr. E.E. Golub

Veröffentlichungen:

Worch, K.P. et al.: Retinoic acid-induced, matrix vesicle -initiated biomineralization is mediated by RAR-alpha, RAR-beta and RAR-gamma. J Dent Res, 1999; 78:212 (Abstr. 853)

Worch, K.P.: Initiation of mineralization is regulated by retinoic acid induced release of matrix vesicles. J Periodontol 2000;71:1213

Kirsch, T. et al.: Regulatory roles of zinc in matrix vesicle-mediated mineralization of growth plate cartilage. J Bone Miner Res 15:2000;261-270