Mechanobiologie der Bindegewebe

Publikation: Buch/BerichtWissenschaftliche Schrift zur Erlangung der Lehrberechtigung an Hochschulen und Universitäten.

Abstract

Zusammenfassung
Mechanische Belastung reguliert das Modeling und Remodeling der Bindegewebe und ist daher unerlässlich für die Gesundheit und den Erhalt des muskulo-skelettalen Bewegungssystems. Diese grundlegende Bedeutung der mechanischen Belastung ist wissenschaftlich anerkannt, jedoch sind wesentliche Prozesse der Adaptation und Mechanotransduktion noch nicht erforscht. Es gilt den grundsätzlichen Reiz-Wirkungs- Mechanismus auf den verschiedenen hierarchischen Ebenen Organ, Gewebe, Zelle und Molekül zu entschlüsseln. Die hier zusammengefassten Untersuchungen am Menschen und im Tiermodell konnten dazu beitragen, den näheren Zusammenhang zwischen der Belastungscharakteristik und den Adaptationsprozessen der Gewebe Knochen, Knorpel und Sehne besser zu verstehen. Sowohl auf Gewebeebene, als auch auf Zellebene erfolgt eine spezifische Reaktion auf ein mechanisches Signal, die zu einem Umbau der extrazellulären Matrix (ECM) führt. Wichtige Funktionen verschiedener Makromoleküle der ECM, die bei der Mechanotransduktion und bei der funktionellen Adaptation der Bindegewebe involviert und für eine gesunde Entwicklung und das Wachstum des muskulo-skelettale Bewegungssystems essentiell sind, konnten in verschiedenen Mausmodellen identifiziert werden. Ihre konkrete Rolle bei der Mechanotransduktion soll in weiteren Untersuchungen geklärt werden.
Abstract
Mechanical loading is essential for the health and maintenance of connective tissue in the musculo-skeletal system by regulating the modeling and remodeling of these tissues. There is evidence for this fundamental importance of mechanical loading, but basic processes of adaptation and mechanotransduction are not yet completely understood. It is important to unravel the stimulus-reaction mechanisms on the different hierarchical levels: organ, tissue, cell and molecule. The herein presented studies in humans and animal models contributed to the understanding of the relationship between the adaptation of the connective tissues bone, cartilage as well as tendon, and the characteristic of the mechanical loading. The tissues reacted specifically to a mechanical stimulus on both the tissue level and the cell level by remodeling their extracellular matrix (ECM). Important functions of different macromolecules in the ECM, which are involved in mechanotransduction and functional adaptation of connective tissue as well as in the normal development and growth of the musculo-skeletal system, have been identified in various mouse models. Their exact role in mechanotransduction has to be investigated in greater detail in future studies.
OriginalspracheDeutsch
ErscheinungsortKöln
VerlagDeutsche Sporthochschule Köln
Seitenumfang42
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2012

Zitation