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Mechanobiologie von Knochenzellen

Zeitschrift: Osteologie
ISSN: 1019-1291
Thema:

Mechanobiologie des Knochens

Ausgabe: Hefte von 2010 (Vol. 19): Heft 3 2010 (202-300)
Seiten: 245-249

Mechanobiologie von Knochenzellen

J. Rychly (1)

(1) Arbeitsbereich Zellbiologie, Medizinische Fakultät, Universität Rostock

Stichworte

Differenzierung, Mesenchymale Stammzellen, Knochenzellen, Mechanik

Zusammenfassung

Knochenmasse, Morphologie und Eigenschaften des Knochens werden durch Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten reguliert. Diese Zellen reagieren direkt oder indirekt auf mechanische Stimuli aus der Umgebung mit der Expression von Differenzierungsmarkern, mit Proliferation oder Freisetzung von bioaktiven Faktoren. Osteozyten sind wichtige Regulatoren für die Adaptation des Knochens an Veränderungen der mechanischen Umgebung. Mesenchymale Stammzellen, die im Knochenmark lokalisiert sind, können durch mechanische Stimulation in Osteoblasten und Chondrozyten, aber nicht in Adipozyten differenzieren. Integrinrezeptoren sind die wesentlichen Mediatoren der mechanischen Kräfte und induzieren eine Signaltransduktion. Die Umwandlung von mechanischen Signalen in biochemische Signale wird durch das Entfalten von Proteinen zur Präsentation von Bindungsstellen ermöglicht. Implantatmaterialien bieten die Möglichkeit, durch Modifikation der Steifigkeit, der geometrischen Anordnung von Adhäsionsmotiven und der Gestaltung der 3D-Umgebung die mechanische Stimulation der Zellen zu steuern.

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