Detailansicht
Einfluß von Melatonin auf die Differenzierung der Osteoklasten mittels quantitativer Imageanalyse
Dilek Kalayci
Art der Arbeit
Diplomarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Lebenswissenschaften
Betreuer*in
Walter Jäger
DOI
10.25365/thesis.21219
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-29410.47574.327864-4
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Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Melatonin, das vor allem in der Zirbeldrüse synthetisiert wird, hat einen tageszeitlichen Rhythmus und wird hauptsächlich in der Nacht freigesetzt. Das Hormon steuert verschiedene physiologische und pathophysiologische Prozesse und unterstützt das Skelettwachstum und hemmt die Knochenresorption durch verminderte Expression von RANKL.
Die derzeitigen Auswertesystemen verursachen verschiedene Probleme, die eine automatische Bestimmung der Osteoklasten nicht ermöglichen. Zurzeit werden die Osteoklasten mit TRAP Färbung sichtbar gemacht. Nachteil dieser Methode ist es, dass die gefärbten Zellen für weitere Analyse nicht verwendet werden können. Außerdem ist diese Färbung sehr fehleranfällig und zeitintensiv. Die Multinuklearität der Osteoklasten ist ein anderes Problem für die automatische Quantifizierung. Daher soll ein neues automatisches Imageanalysesystem etabliert werden um die Osteoklasten zu erkennen und um die Wirkungen von Arzneistoffe und Hormone auf diese Zellen zu untersuchen. Diese Arbeit analysierte die Effekte von Melatonin auf die Differenzierung der Osteoklasten.
Die murinen Knochenmarkszellen und RAW 264.7 Zellen wurden mit verschiedenen Konzentrationen von Melatonin gemeinsam mit RANKL und M-CSF kultiviert. Bei 1µM haben sich Netzwerke gebildet, die mit dem automatischen Auswertesystem nicht bestimmt werden können. Bei Konzentrationen von 10 nM und 100 nM sind weniger Osteoklasten entstanden. Bei RAW 264.7 Zellen konnten mehr und größere Osteoklasten gezüchtet werden. Um die Osteoklasten von anderen Zellen zu unterscheiden, wurden spezifische Marker gefunden. Die verwendeten Antikörper waren gegen den Calcitoninrezeptor, α-Tubulin und Makrophagenantigen gerichtet. Jedoch hat der Antiköper gegen das Makrophagenantigen F4/80 nicht funktioniert.
Im Ganzen kann man sagen, dass für die Quantifizierung von Osteoklasten ein automatisches Imageanalysesystem etabliert wurde, mit dem man die Wirkungen von Melatonin auf die Osteoklastogenese untersuchen konnte. Mithilfe dieses Systems sollen weitere Stoffe und Hormone, die das Osteoklastenwachstum beeinflußen, untersucht werden.
Abstract
(Englisch)
Melatonin, which is synthesized primarily in the pineal gland, is released mainly at night. This hormone controls various physiological and pathophysiological processes and supports skeletal growth and inhibits bone resorption by decreased expression of RANKL.
The current automatic image analysis systems cause is based on the cell recognition by single nuclei and, therefore, does not allow an automatic determination of multinucleated osteoclasts. Currently, osteoclasts are visualized by TRAP staining and their number is determined by manual counting. The disadvantage of this method is that the manual counting is time consuming and error-prone. Furthermore, stained cells can not be used for further analysis for expressed proteins.
Therefore a new automatic image anlaysis system was generated, which recognizes osteoclasts based on cell membrane and cytoplasmic markers as well as on the number of nuclei. It should be suitable for the investigation of the effects of drugs and hormones on these cells. To evaluate this programm und to analyze the effects of melatonin on the differentiation of osteoclasts, the new image anlysis syste was tested. To distinguish the osteoclasts from other cells, specific markers were found. Antibodies were used directed against the calcitoninreceptor, α-tubulin and macrophage antigen. To test the system and evaluate the effect of melaton in on osteoclast foramtion, murine bone marrow cells and RAW 264.7 cells were cultured with various concentrations of melatonin together with RANKL and M-CSF. At concentrations of 10 nM and 100 nM Melatonin, the formation of osteoclasts was impaired. At 1 µM melatonin, networks of osteoclasts were formed, but these networks could not be determined with the automatic evaluation system. Cultivation of RAW 264.7 cells let to the formation of large multinucleated osteoclast-like cells, which could be counted be the automated image analysis system.
Taken together, the data show that the automatic image analysis system for the quantification of osteoclasts is suitable to study the effects of hormones like melatonin on the formation of osteoclasts. Application of this system will allow ti investigate the effect of various substances and hormones on osteoclastogenesis and to determine their effect on the growth of multinucleated cells.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
melatonin osteoclasts RANKL MCF-7 image analysis
Schlagwörter
(Deutsch)
Melatonin Osteoklasten RANKL MCF-7 Imageanalyse
Autor*innen
Dilek Kalayci
Haupttitel (Deutsch)
Einfluß von Melatonin auf die Differenzierung der Osteoklasten mittels quantitativer Imageanalyse
Paralleltitel (Englisch)
Impact of melatonin on the differentiation of osteoclasts by quantitative image analysis
Publikationsjahr
2012
Umfangsangabe
55 S. : Ill.,graph. Darst.
Sprache
Deutsch
Beurteiler*in
Walter Jäger
Klassifikation
44 Medizin > 44.42 Pharmazeutische Chemie
AC Nummer
AC09427860
Utheses ID
18981
Studienkennzahl
UA | 449 | | |