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Marrow Tissue (marrow + tissue)

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  • bone marrow tissue
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    Selected Abstracts

    A comparative view on mechanisms and functions of skeletal remodelling in teleost fish, with special emphasis on osteoclasts and their function

    BIOLOGICAL REVIEWS, Issue 2 2009
    P. Eckhard Witten
    ABSTRACT Resorption and remodelling of skeletal tissues is required for development and growth, mechanical adaptation, repair, and mineral homeostasis of the vertebrate skeleton. Here we review for the first time the current knowledge about resorption and remodelling of the skeleton in teleost fish, the largest and most diverse group of extant vertebrates. Teleost species are increasingly used in aquaculture and as models in biomedical skeletal research. Thus, detailed knowledge is required to establish the differences and similarities between mammalian and teleost skeletal remodelling, and between distantly related species such as zebrafish (Danio rerio) and medaka (Oryzias latipes). The cellular mechanisms of differentiation and activation of osteoclasts and the functions of teleost skeletal remodelling are described. Several characteristics, related to skeletal remodelling, distinguish teleosts from mammals. These characteristics include (a) the absence of osteocytes in most species; (b) the absence of haematopoietic bone marrow tissue; (c) the abundance of small mononucleated osteoclasts performing non-lacunar (smooth) bone resorption, in addition to or instead of multinucleated osteoclasts; and (d) a phosphorus- rather than calcium-driven mineral homeostasis (mainly affecting the postcranial dermal skeleton). Furthermore, (e) skeletal resorption is often absent from particular sites, due to sparse or lacking endochondral ossification. Based on the mode of skeletal remodelling in early ontogeny of all teleosts and in later stages of development of teleosts with acellular bone we suggest a link between acellular bone and the predominance of mononucleated osteoclasts, on the one hand, and cellular bone and multinucleated osteoclasts on the other. The evolutionary origin of skeletal remodelling is discussed and whether mononucleated osteoclasts represent an ancestral type of resorbing cells. Revealing the differentiation and activation of teleost skeletal resorbing cells, in the absence of several factors that trigger mammalian osteoclast differentiation, is a current challenge. Understanding which characters of teleost bone remodelling are derived and which characters are conserved should enhance our understanding of the process in fish and may provide insights into alternative pathways of bone remodelling in mammals. [source]

    Prognostic Significance of Occult Bone Marrow Micrometastases of Breast Cancer Detected by Quantitative Polymerase Chain Reaction for Cytokeratin 19 mRNA

    CANCER SCIENCE, Issue 9 2000
    Noriko Ikeda
    Amplification of cytokeratin 19 (CK19) transcripts by reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR) has been shown to be a highly sensitive assay for the detection of bone marrow micrometastases (BMM) of breast cancer, but recent studies have demonstrated the occurrence of false-positive results due to low-level, illegitimately transcribed CK19 in normal bone marrow tissue. One approach to solve this problem is to develop a quantitative CK19 RT-PCR assay and to introduce a cut-off value which can distinguish between illegitimate expression and cancer-specific expression levels. In the present paper, we describe a quantitative CK19 RT-PCR assay using a real-time automated PCR system. The number of CK19 transcripts was normalized to that of GAPDH transcripts as an internal control for quality and quantity of cDNA. The cut-off value for the ratio of CK19 to GAPDH transcripts was set at 10,4 since the ratio never exceeded this value in the control bone marrow samples (n=12). In total, 117 bone marrow aspirates from stage I-III patients with invasive breast cancers were subjected to CK19 RT-PCR assay and immunocytological examination. Forty (34.2%) were found to be BMM-positive by CK19 RT-PCR assay whereas only three (2.6%) were found to be BMM-positive by immunocytology. Multivariate analysis has shown that occult BMM detected by CK19 RT-PCR is a significant risk factor for relapse, being independent of axillary lymph node metastases. [source]

    Histologic Analysis of Clinical Biopsies Taken 6 Months and 3 Years after Maxillary Sinus Floor Augmentation with 80% Bovine Hydroxyapatite and 20% Autogenous Bone Mixed with Fibrin Glue

    CLINICAL IMPLANT DENTISTRY AND RELATED RESEARCH, Issue 2 2001
    Mats Hallman DDS
    Abstract: Background: Bovine hydroxyapatite (Bio-Oss®, Geistlich Pharmaceutical, Wollhausen, Switzerland) has been suggested to be used in maxillary sinus floor augmentation procedures prior to or in conjunction with implant placement. However, the long-term histologic fate of this material is not well understood. Purpose: The aim with this study was to histologically evaluate the tissue response in patients to a mixture of bovine hydroxyapatite (BH), autogenous bone, and fibrin glue 6 months and 3 years after a maxillary sinus floor augmentation procedure. Materials and Method: Biopsies were taken from a group of 20 consecutive patients 6 months (n = 16) and 3 years (n = 12) after maxillary sinus floor augmentation with a mixture of BH (80%), autogenous bone (20%), and fibrin glue and prepared for histologic analysis. Results: Light microscopy and morphometry from biopsies taken after 6 months showed various amounts of mineralized bone tissue. The specimen area was occupied by 54.1 ± 12.6% nonmineralized tissue, followed by 21.2 ± 24.5% lamellar bone, 14.5 ± 10.3% BH particles, and 10.2 ± 13.4% woven bone. The nonmineralized tissue seen in bone-forming areas consisted of a loose connective tissue, rich with vessels and cells. There were no signs of resorption of the BH particles. The lamellar bone appeared to have originated from the recipient site and was seldom in contact with the BH particles. After 3 years, the nonmineralized tissue area had decreased to 36.0 ± 19.0% (p > .05) and consisted mainly of bone marrow tissue. The surface area of lamellar bone had increased to 50.7 ± 22.8% (p > .05), and there was almost no immature bone. The mean specimen area occupied by BH particles, was 12.4 ± 8.7% and had not changed from 6 months (not significant). Moreover, the sizes of the particles were similar after 6 months and 3 years. The degree of BH particle,bone contact had increased from 28.8%± 19.9% after 6 months to 54.5 ± 28.8% after 3 years (p > .05). Conclusion: Histology of specimens from maxillary sinuses augmented with 80% BH particles, 20% autogenous bone, and fibrin glue showed a positive bone tissue response after 6 months and 3 years after augmentation of the maxillary sinus floor prior to implant placement in a group fo 20 patients. The bone surrounding and in contact with the BH particles after 6 months was mainly immature woven bone, which with time was replaced by mature lamellar bone filling the interparticle space as observed in the 3-year specimens. Moreover, bone-integrated BH particles seem to be resistant to resorption. The results indicate that the procedure may be considered when only small amounts of intraoral autogenous bone graft are available. [source]

    Bone morphology and vascularization of untreated and guided bone augmentation-treated rabbit calvaria: evaluation of an augmentation model

    CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 2 2005
    Christer Slotte
    Abstract Objectives: Cranial vault is widely used in experimental models on membranous bone healing in general, guided bone augmentation (GBA) studies being one example. To our knowledge, however, few studies on the characteristics of the untreated calvaria regarding bone density, vessel topography, and their intra/interindividual variations and associations are available. The aims of this investigation were to (1) map the large vessel topography of the skull vault, (2) describe the parietal bones of the adult rabbit histologically and morphometrically, and (3) histologically compare untreated parietal bone with parietal bone that had been treated with a GBA device. Material and methods: Ten adult untreated rabbits were microangiographed. General anesthesia was induced and the mediastinum was opened. Heparin and lidocaine were injected in the aorta followed by perfusion with India ink. After death, en bloc biopsies of the skull vault including the overlying soft tissues and dura mater were taken. The specimens were cleared with the Spalteholtz technique, microscopically examined, and digitally imaged. Thereafter, circular biopsies were harvested to obtain decalcified sections. In addition, sections from 14 GBA-treated rabbit skulls (of the same race, sex and age as the untreated animals) served as reference specimens for comparison. Histomorphometric examinations were carried out. Results: In the cleared specimens, all parietal bones were found to be supplied by one major branch of the meningeal artery. From each of these, separate branches supplied the dura wherein a fine vessel network covered the bone. No major vessels were found in the supracalvarial soft tissue. Numerous fine vessels were found within the periosteum and dura entering the cortical plates. The decalcified sections of the parietal bones revealed an outer and inner cortical plate enveloping a diploic space containing bone trabeculae, marrow tissue and larger sinusoids. Hollow connections were frequently found in both the outer and inner cortical plates in both the untreated and the GBA-treated specimens. These connections contained marrow tissue that extended to the periosteum and the dura. The morphometric measurements revealed similar proportions of cortical, trabecular, and marrow areas in the right and left untreated bones. The area of the outer cortical plate was significantly larger than the area of the inner cortical plate. Bone density was similar in the right and left untreated and GBA-treated specimens, as was the frequency and width of hollow connections through the cortical bone plates. Conclusions: The symmetry between the left and right parietal bones concerning the large vessel topography and the histomorphometric parameters assessed was high. Hollow connections in the cortical plates were frequently found. The bilateral use of the parietal bones is suggested to be reliable in experimental GBA models regarding the blood supply and bone quality. Résumé La voûte crânienne est souvent utilisée dans les modèles expérimentaux de guérison osseuse membranaire en général, l'augmentation osseuse guidée (GBA) étant un exemple. Peu d'études sur les crânes non-traités sont disponibles en ce qui concerne la densité osseuse, la topographie des vaisseaux et leurs variations intra/interindividuelles et leurs associations. Les buts de cette étude ont été 1) de cartographier la topographie des vaisseaux larges sur la voute crânienne, 2) de décrire les os pariétaux du lapin adulte histologiquement et morphométriquement et 3) de comparer histologiquement l'os pariétal non-traité avec celui traité par GBA. Dix lapins adultes non-traités ont subi une micro-angiographie. L'anesthésie générale a été effectuée et la partie médiane a été ouverte. De l'héparine et de la lidocaïne ont été injectées dans l'aorte suivies d'une perfusion avec de l'encre noire. Après la mort, des biopsies en blocs de la voûte crânienne comportant la dura mater et les tissus mous la recouvrant ont été prélevées. Les spécimens ont été estimés par la technique de Spalteholtz, examinés microscopiquement et des images digitales ont été réalisées. Des biopsies circulaires ont été prélevées pour obtenir des sections décalcifiées. Des sections de 14 crânes de lapins traités GBA (de même race, sexe et âge que les non-traités) ont servi de spécimens de référence pour comparaison. Des examens histomorphométriques ont été effectués. Dans les spécimens non-traités, tous les os pariétaux étaient irrigués par une branche majeure de l'artère méningée. De chacune de ces dernières, différentes branches abreuvaient la dura dans laquelle un réseau de vaisseau fins recouvrait l'os. Aucun vaisseau majeur n'a été trouvé dans le tissu mou ou sus-voûte. De nombreux vaisseaux fins ont été trouvés à l'intérieur du périoste et de la dura pénétrant qu'entre les bords corticaux. Les sections décalcifiées des os pariétaux ont révélé des bords corticaux interne et externe enveloppant un espace diploïque contenant de l'os trabéculaire, de la moelle osseuse et de larges sinusoïdes. Des connexions creuses étaient fréquemment trouvées tant dans les plaques corticales interne qu'externe et tant dans les spécimens non-traités que traités GBA. Ces connexions contenaient de la moelle qui allait jusqu'au périoste et la dura. Les mesures morphométriques ont révélé des proportions semblables de cortical, trabécules et moelle dans les les os non-traités. L'aire du bord cortical externe était significativement plus importante que l'aire du bord cortical interne. La densité osseuse était semblable dans les spécimens non-traités et traités GBA gauches et droits ainsi que la fréquence et la largeur des connexions creuses à travers les bords osseux corticaux. La symétrie entre les os pariétaux gauches et droits concernant la topographie des vaisseux larges et des paramètres histomorphométriques étaient importante. Les connexions creuses dans les bords corticaux était souvent trouvées. L'utilisation bilatérale des os pariétaux est proposée pour sa fiabilité dans les modèles GBA expérimentaux concernant l'apport sanguin et la qualité osseuse. Zusammenfassung Ziele:,Die Schädeldecke wird oft bei experimentellen Modellen zur bindegewebigen Knochenheilung verwendet. Ein Beispiel dafür sind Studien zur gesteuerten Knochenaugmentation (GBA). Soviel wir wissen, existieren jedoch nur wenige Studien über die Charakteristiken der unbehandelten Kalvaria bezüglich Knochendichte, Gefässtopographie und deren intra-/interindividuelle Variationen und Assoziationen. Die Ziele dieser Untersuchung waren (1) die Topographie der grossen Gefässe der Schädeldecke aufzuzeichnen, (2) die parietalen Knochen des ausgewachsenen Kaninchens histologisch und histomorphometrisch zu beschreiben, und (3) histologisch den unbehandelten parietalen Knochen mit parietalem Knochen, der mit einer GBA Einrichtung behandelt worden war, zu vergleichen. Material und Methoden:,Zehn ausgewachsene Kaninchen wurden mikroangiographisch untersucht. In Narkose wurde das Mediastinum eröffnet. Es wurde Heparin und Lidocain in die Aorta injiziert, darauf folgte die Perfusion mit India Tinte. Nach dem Tod wurden Blockbiopsien der Schädeldecke inklusive bedeckende Weichgewebe und Dura mater entnommen. Die Präparate wurden mittels der Spaltenholztechink gereinigt, mikroskopisch untersucht und digital aufgezeichnet. Danach wurden zirkuläre Biopsien gewonnen, um entkalkte Schnitte herzustellen. Zusätzlich dienten Schnitte von 14 GBA-behandelten Kaninchenschädeln (gleiche Rasse, Geschlecht und Alter wie die unbehandelten Tiere) als Referenzpräparate zum Vergleich. Es wurden histomorphometrische Untersuchungen durchgeführt. Resultate:,In den gereinigten Präparaten konnte gesehen werden, dass alle parietalen Knochen durch einen grossen Ast der Meningalarterie versorgt wurden. Separate Aeste dieser Arterie versorgten die Dura, wobei ein feines Gefässnetz den Knochen bedeckte. In den Weichgeweben auf der Kalvaria konnten keine grossen Gefässe gefunden werden. Im Periost und in der Dura waren zahlreiche feine Gefässe zu sehen, welche in die kortikalen Platten eintraten. Die entkalkten Schnitte der parietalen Knochen zeigten eine äussere und innere kortikale Platte, welche einen abgeschlossenen Raum mit Knochentrabekeln, Markgewebe und grossen Hohlräumen umschlossen. In der inneren und in der äusseren kortikalen Platte konnten oft sowohl bei den unbehandelten als auch bei den GBA-behandelten Präparaten hohle Verbindungen gefunden werden. Diese Verbindungen enthielten Markgewebe, dass sich bis zum Periost und der Dura erstreckte. Die morphometrischen Messungen zeigten sowohl in den rechten als auch in den linken unbehandelten Knochen ähnliche Proportionen zwischen kortikalem Knochen, trabekulärem Knochen und den Markarealen. Die Fläche der äusseren kortikalen Platte war signifikant grösser als die Fläche der inneren kortikalen Platte. Die Knochendichte war in den rechten und linken unbehandelten und in den GBA-behandelten Präparaten ähnlich, ebenso die Häufigkeit und die Breite der hohlen Verbindungen durch die kortikalen Platten. Schlussfolgerungen:,Die Symmetrie zwischen den rechten und linken parietalen Knochen bezüglich Topographie der grossen Gefässe und der untersuchten histomorphometrischen Parameter war gross. In den kortikalen Platten konnten häufig hohle Verbindungen gefunden werden. Es wird vorgeschlagen, dass die bilaterale Verwendung von parietalen Knochen bei experimentellen GBA-Modellen zuverlässig ist bezüglich Blutversorgung und Knochenqualität. Resumen Objetivos:,La bóveda craneal es ampliamente usada en modelos experimentales en cicatrización de hueso membranoso en general, siendo un ejemplo los estudios de regeneración ósea guiada (GBA). Que sepamos, sin embargo, se dispone de pocos estudios sobre las características del calvario no tratado con respecto a la densidad ósea, la topografía vascular, y sus variaciones intra/interindividuo y sus asociaciones. Las intenciones de esta investigación fueron (1) cartografiar la topografía de grandes vasos de la bóveda craneal, (2) describir histológica y morfométricamente los huesos parietales del conejo adulto, y (3) comparar histológicamente el hueso parietal no tratado con el hueso parietal tratado con un dispositivo de GBA. Material y Métodos:,Se llevaron a cabo microangiografías a diez conejos adultos sin tratar. Se indujo anestesia general y se abrió el mediastino Se inyectaron heparina y lidocaina en la aorta seguida por infusión de tinta de India. Tras la muerte, se tomaron biopsias en bloque de la bóveda craneal incluyendo los tejidos blandos superpuestos y de la duramadre. Los especimenes se aclararon con la técnica de Spalteholtz, se examinaron microscópicamente, y se tomaron imágenes digitales. Más adelante, se recogieron biopsias circulares para obtener secciones descalcificadas. Además, secciones de los cráneos de los conejos tratados con 14secciones descalcificadas. Además, secciones de los cráneos de los conejos tratados con 14 GBA (de la misma raza, sexo y edad que los animales no tratados) sirvieron como especimenes de referencia para la comparación. Se llevaron a cabo exámenes histomorfométricos. Resultados:,En los especimenes aclarados, todos los huesos parietales se encontró que estaban irrigados por una rama principal de la arteria meníngea. De cada una de estas, ramas separadas irrigaron la dura en donde una fina red de vasos cubrió el hueso. No se encontraron vasos mayores en el tejido blando supracalvario. Se encontraron numerosos vasos dentro del periostio y la dura entrando en las placas corticales. Las secciones descalcificadas de los huesos parietales revelaron una placa cortical interna y externa envolviendo un espacio diploico conteniendo trabéculas óseas, tejido medular y grandes sinusoides. Frecuentemente se encontraron conexiones huecas en las placas corticales internas y externas tanto en los especimenes sin tratar como en los tratados con GBA. Estas conexiones contenían tejido medular que se extendió hasta el periostio y la dura. Las medidas morfogenéticas revelaron proporciones similares de áreas corticales trabeculares y medulares en los huesos derecho e izquierdo no tratados. El área de la placa cortical externa fue significativamente mayor que el área de placa cortical interna. La densidad ósea fue similar en el lado derecho e izquierdo no tratados y en los especimenes tratados con GBA, así como la frecuencia y la anchura de las conexiones huecas a lo largo de las placas óseas corticales. Conclusiones:,La simetría entre los huesos parietales izquierdos y derechos concernientes a la topografía vascular y los parámetros histomorfométricos valorados fue alta. Las conexiones huecas en las placas corticales se encontraron con frecuencia. Se sugiere que el uso bilateral de huesos parietales es fiable como modelo experimental GBA respecto al suministro de sangre y calidad ósea. [source]

    Influence of preimplant surgical intervention and implant placement on bone wound healing

    CLINICAL ORAL IMPLANTS RESEARCH, Issue 5 2003
    Christer Slotte
    Abstract: The aims of the present investigation were to study (1) the influence of preimplant (4 weeks) surgical intervention and (2) the influence of the implant placement per se on bone density and mineralized bone,implant contact (BIC) at implant sites in the rabbit jawbone. The experiment was performed in the edentulous area of the maxillas of 16 adult rabbits. In eight rabbits, the alveolar bone on the left side (test) was surgically exposed and a groove was prepared in the bone crest. Trabecular bone and marrow tissue were removed, and a bioabsorbable barrier membrane was placed to cover the groove. The right side underwent no treatment and served as the control. Four weeks later, a screw-shaped titanium implant was placed transversally through the maxilla, penetrating both the test and the control areas. After another 4 weeks of healing, the animals were killed to obtain ground sections for histomorphometry. Untreated jaws from eight rabbits served as reference specimens. In the rabbits subjected to surgery, the areas (mm2) of both mineralized bone and marrow tissue were similar for test and control (4.9 ± 1.7 vs. 5.1 ± 2.2 and 6.3 ± 5.7 vs. 6.8 ± 5.7 for bone and marrow, respectively). The BIC (%) for all threads was significantly lower on the test side than on the control side (32.1 ± 27.7 vs. 47.7 ± 20.3). The bone density (%) of the total experimental area was similar for test and control (48.5 ± 12.1 vs. 46.5 ± 9.3), as was the bone density in the area within the implant thread valleys and their mirror areas (43.0 ± 13.9 vs. 41.3 ± 13.5, and 40.2 ± 11.0 vs. 40.3 ± 7.2 for thread area and mirror area, respectively). The bone density of the total experimental area in the untreated rabbits was 35.9 ± 5.2%. This value was significantly lower than the values in the total experimental areas (test and control) of the surgically treated rabbits. Similarly, the density of the reference area in the untreated rabbits was 25.4 ± 5.3%, which was also significantly lower than the bone density of the periimplant area of the surgically treated rabbits. We conclude that the surgical trauma caused by the placement of implants in the maxilla of rabbits significantly enhanced the bone density of the implant sites. Surgical intervention in the implant sites 4 weeks prior to the implant placements, however, did not further enhance bone density or BIC. Résumé Les buts de cette étude ont été d'étudier 1) l'influence d'une intervention chirurgicale préimplantaire (4 semaines) et 2) l'influence du placement de l'implant per se sur la densité osseuse et le contact implant-os minéralisé (BIC). Cette expérience a été effectuée dans la région édentée du maxillaire de seize lapins adultes. Chez huit lapins, l'os alvéolaire du côté gauche (test) était chirurgicalement exposé et une marque a été faite dans la crête osseuse. L'os trabéculaire et le tissu spongieux ont été enlevés et une membrane biorésorbable a été placée pour couvrir ce trou. Le côté droit ne subissait aucun traitement et a servi de contrôle. Quatre semaines après, un implant en titane vis a été placé transversalement à travers le maxillaire pénétrant tant la zone test que contrôle. Après quatre semaines de guérison les animaux ont été tués pour obtenir des coupes pour l'histomorphométrie. Les mâchoires non-traitées de huit lapins ont servi de spécimens de référence. Chez les lapins soumis à la chirugie les zones d'os minéralisé et de tissu spongieux étaient semblables pour le test et le contrôle (respectivement 4,9±1,7 mm2 vs 5,1±2,2 mm2 et 6,3±5,7 mm2 vs 6,8±5,7mm2). Les BIC pour tous les filetages étaient significativement moins importants au niveau des tests que des contrôles (32,1±27,7% vs 47,7±20,3%). La densité osseuse du total de l'aire expérimentale était semblable pour les tests et les contrôles (48,5±12,1%vs 46,3±9,3%) comme l'était la densité osseuse dans la zone à l'intérieur du filetage de l'implant et de leurs aires mineures (43,0±13,9%vs 41,3±13,5% pour les filetages et 40,2±11,0% vs40,3±7,2% pour les aires mineures). La densité osseuse de l'aire expérimentale totale chez les lapins nont-traités était de 35,9 ±5,2%. Cette valeur était significativement inférieure à celles dans les aires expérimentales totales (tests et contrôles) des lapins traités chirurgicalement. Parallèlement, la densité de l'aire de référence des lapins non-traités était de 25,4±5,3% c.-à-d. inférieure à la densité osseuse de la zone paroïmplantaire des lapins traités chirurgicalement. Le trauma chirurgical causé par le placement d'implants dans le maxillaire de lapins augmente significativement la densité osseuse au niveau des sites implantaires. L'intervention chirurgicale des sites à implanter quatre semaines avant le placement des implants n'avait cependant augmenté ni la densité osseuse ni le BIC. Zussammenfassung Der Einfluss eines praeimplantären chirurgischen Eingriffes und der Implantation per se auf die Heilung der Knochenwunde. Eine Studie am Kieferknochen des Kaninchens. Ziel: Das Ziel dieser Studie war es 1) den Einfluss eines praeimplantären chirurgischen Eingriffes (4 Wochen vorher) und 2) den Einfluss der Implantation per se auf die Knochendichte und den mineralisierten Knochen-Implantatkontakt (BIC) an einer Implantationsstelle im Kieferknochen des Kaninchens zu untersuchen. Material und Methode: Die Testregion war der zahnlose Oberkieferabschnitt von 16 ausgewachsenen Kaninchen. Bei 8 Kaninchen wurde der Alveolarknochen der linken Seite (Test) chirurgisch freigelegt und eine Vertiefungen in den Knochenkortex präpariert. Dann entfernte man den trabekulären Knochen und das Knochenmark und deckte die Vertiefung mit einer bioresorbierbaren Membran ab. Die rechte Seite wurde unbehandelt belassen und diente als Kontrolle. Vier Wochen später implantierte man ein schraubenförmiges Titanimplantat transversal durch die Maxilla, so dass es Test- oder Kontrollregion durchdrang. Nach einer Heilphase von weiteren vier Wochen wurden die Tiere geopfert und von der zu untersuchenden Region Grundschnitte für die Histologie hergestellt. Als Referenz dienten unbehandelte (jungfräuliche) Kiefer von weiteren 8 Kaninchen. Resultate: Bei den Kaninchen, welche die oben beschriebenen chirurgischen Schritte durchlaufen haben, waren sowohl bei der Test- wie auch bei der Kontrollgruppe die Fläche von mineralisiertem Knochen und Knochenmark (in mm2) ähnlich gross (4.9+1.7 gegenüber 5.1+2.2 beim Knochen und 6.3+5.7 gegenüber 6.8+5.7 beim Knochenmark). Der BIC (%) war in allen Schraubenwindungen auf der Testseite signifikant tiefer als auf der Kontrollseite (32.1+27.7 gegenüber 47.7+20.3). Die Knochendichte (%) war in der untersuchten Region bei der Test- und Kontrollseite etwa gleich gross (48.5+12.1 gegenüber 46.5+9.3) wie die Knochendichte in den Vertiefungen der Schraubenwindungen und ihrer spiegelbildlichen Regionen (43.0+13.9 gegenüber 41.3+13.5 in den Schraubenwindungen und 40.2+11.0 gegenüber 40.3+7.2 in den spiegelbildlichen Regionen). Die Knochendichte in der gesamten Region der unbehandelten (jungfräulichen) Kaninchen betrug 35.9+5.2%. Dieser Wert war signifikant tiefer als die Werte der gesamten untersuchten Region der chirurgisch behandelten Kaninchen (Test- und Kontrollseite). Ganz ähnlich war die Dichte in der Referenzregion der unbehandelten Kaninchen 25.4+5.3%, ein Wert der auch signifikant tiefer war als die Knochendichte in der periimplantären Region von chirurgisch behandelten Kaninchen. Zusammenfassung: Das chirurgische Trauma, das beim Setzen eines Implantates im Oberkiefer von Kaninchen entsteht, begünstigt die Knochendichte an den Stellen der Implantate signifikant. Der chirurgischen Eingriff vier Wochen vor der Implantation jedoch, förderte an den zur Implantation vorgesehenen Stellen weder Knochendichte noch BIC. Resumen Objetivos: La intención de la presente investigación fue estudiar 1) la influencia de la intervención quirúrgica (4 semanas) periimplantaria y 2) la influencia de la colocación de implantes per se en la densidad ósea y el contacto del hueso mineralizado al implante (BIC) en los lugares de implante en el hueso mandibular del conejo. Material y métodos: El experimento se realizó en el área edéntula del maxilar de 16 conejos adultos. Se expuso quirúrgicamente el hueso alveolar en el lado izquierdo (test) de 8 conejos y se preparó un hueco en la cresta ósea. Se retiró el hueso trabecular y el tejido de médula ósea, colocándose una membrana de barrera biorreabsorbible para cubrir el hueco. El lado derecho no sufrió ningún tratamiento y sirvió de control. Cuatro semanas mas tarde, se colocó un implante de forma roscada transversalmente a través del maxilar, penetrando las áreas de prueba y de control. Tras otras 4 semanas de cicatrización, los animales se sacrificaron para obtener cortes histológicos para histomorfometría. Las mandíbulas sin tratar de los 8 conejos sirvieron como especímenes de referencia. Resultados: En los conejos sometidos a cirugía las áreas (mm2) del hueso mineralizado y del tejido medular fueron similares para la prueba y el control (4.9 ± 1.7 vs. 5.1 ± 2.2 y 6.3 ± 5.7 vs. 6.8 ± 5.7, hueso y médula respectivamente). El BIC (%) para todas las roscas fue significativamente mas bajo en el lado de prueba que en el de control (32.1 ± 27.7 vs. 47.7 ± 20.3). La densidad de ósea (%) de toda el área experimental fue similar para la prueba y el control (48.5 ± 12.1 vs. 46.5 ± 9.3) así como la densidad ósea en el área en los valles entre las roscas y en su área espejo (43.0 ± 13.9 vs. 41.3 ± 13.5, y 40.2 ± 11.0 vs. 40.3 ± 7.2, área de roscas y área espejo respectivamente). La densidad ósea en el área total experimental en los conejos no tratados (vírgenes) fue del 35.9 ± 5.2%. Este valor fue significativamente mas bajo que los valores en el total de las áreas experimentales (test y control) de los conejos tratados quirúrgicamente. Del mismo modo, la densidad del área de referencia de los conejos no tratados fue de 25.4 ± 5.3%, que también fue significativamente mas baja que la densidad ósea del área periimplantaria de los conejos tratados quirúrgicamente. Conclusión: El trauma quirúrgico causado por la colocación de implantes en el maxilar de conejos estimuló significativamente la densidad ósea de los lugares de implantes. Sin embargo, la intervención quirúrgica de los lugares de implantes 4 semanas antes de la colocación de los implantes no estimuló mas la densidad ósea o el BIC. [source]

    Human neural stem cells genetically modified for brain repair in neurological disorders

    NEUROPATHOLOGY, Issue 3 2004
    Seung U. Kim
    Existence of multipotent neural stem cells (NSC) has been known in developing or adult mammalian CNS, including humans. NSC have the capacity to grow indefinitely and have multipotent potential to differentiate into three major cell types of CNS, neurons, astrocytes and oligodendrocytes. Stable clonal lines of human NSC have recently been generated from the human fetal telencephalon using a retroviral vector encoding v-myc. One of the NSC lines, HB1.F3, carries normal human karyotype of 46XX and has the ability to self-renew, differentiate into cells of neuronal and glial lineages, and integrate into the damaged CNS loci upon transplantation into the brain of animal models of Parkinson disease, HD, stroke and mucopolysaccharidosis. F3 human NSC were genetically engineered to produce L-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) by double transfection with cDNA for tyrosine hydroxylase and guanosine triphosphate cylohydrolase-1, and transplantation of these cells in the brain of Parkinson disease model rats led to L-DOPA production and functional recovery. Proactively transplanted F3 human NSC in rat striatum, supported the survival of host striatal neurons against neuronal injury caused by 3-nitropro-pionic acid in rat model of HD. Intravenously introduced through the tail vein, F3 human NSC were found to migrate into ischemic lesion sites, differentiate into neurons and glial cells, and improve functional deficits in rat stroke models. These results indicate that human NSC should be an ideal vehicle for cell replacement and gene transfer therapy for patients with neurological diseases. In addition to immortalized human NSC, immortalized human bone marrow mesenchymal stem cell lines have been generated from human embryonic bone marrow tissues with retroviral vectors encording v-myc or teromerase gene. These immortalized cell lines of human bone marrow mesenchymal stem cells differentiated into neurons/glial cells, bone, cartilage and adipose tissue when they were grown in selective inducing media. There is further need for investigation into the neurogenic potential of the human bone marrow stem cell lines and their utility in animal models of neurological diseases. [source]