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    Adult human enamel (1970)
    Springer
    Calcified tissue international 5 (1970), S. 277-287 
    Details
    ISSN: 1432-0827
    Keywords: Bone ; Enamel ; Hydroxyapatite ; X-ray Diffraction
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Biology , Medicine , Physics
    Description / Table of Contents: Résumé Une étude de microscopie électronique est réalisée pour déterminer si l'élargissement des raies des diagrammes de diffraction aux rayons X, observée après divers procédés de préparation, est liée à la fragmentation des cristaux ou à l'espèce cristalline considérée. Les échantillons d'émail, obtenus par meulage à l'aide de diamants ou de fraises de carbones, tournant à grandes ou à petites vitesses, contiennent de grandes quantités d'émail finement pulvérisé, des quantités relativement grandes de cristaux individuels disséminés et relativement peu de particules (habituellement inférieures à 5 microns), contenant un nombre variable de cristaux intacts. Des échantillons témoins, obtenus par meulage à l'aide de billes, contiennent des cristaux intacts de 5–10 microns. Un meulage prolongé à l'aide de billes donne des quantités importantes de produits fins (inférieurs à 0.025 microns), qui augmentent avec un meulage plus prolongé. Les tailles des particules d'un monocristal d'hydroxyle-apatite synthétique, préparé à l'aide d'une meulette diamantée, tournant à faible vitesse, variant de 〈0.025 microns à 〉5 microns: les particules plus larges prédominent. Le fait de chauffer les cristaux d'os augmente nettement leur taille: par contre ils ne se modifient pas après meulage à l'aide de billes. Un plan de clivage préférentiel n'a pu être mis en évidence dans l'émail. La nature hétérogène et la morphologie cristalline peuvent, par conséquent, être responsables de la fragmentation élevée, qui a pu être constatée. Cette fragmentation cristalline est probablement responsable de l'élargissement des raies de diffraction aux rayons X, bien que l'espèce cristalline considérée puisse également être en cause.
    Abstract: Zusammenfassung Es wurde am Elektronenmikroskop untersucht, ob die Verbreiterung der Röntgendiffraktionsbanden, welche nach verschiedenen Aufbereitungstechniken beobachtet werden konnte, auf eine Kristallzertrümmerung oder auf Druck zurückzuführen ist. Alle Schmelzproben, die durch Zerreiben mit hoch- oder niedrigtourigen Diamantsteinen oder mit Carbidbohrern gewonnen wurden, enthielten große Mengen von feinabgespaltenem Schmelz, eine relativ große Anzahl von verstreuten einzelnen Kristallen und relativ wenig Partikel (gewöhnlich 〈5 μ), die aus einer variablen Anzahl von intakten Kristallen bestanden. Mit dem Kugelbohrer gewonnene Kontrollproben enthielten Aggregate von intakten Kriställchen in der Größe von 5–10 μ. Längeres Zerreiben mit dem Kugelbohrer ergab signifikante Mengen von feinabgespaltenem Material (〈250 Å), das sich mit zunehmendem Zerreiben noch vermehrte. Wurde ein einzelner großer synthetischer Hydroxyapatitkristall mit einem niedrigtourigen Diamantstein zerrieben, so variierte die Größe der Partikel zwischen 〈250 Å und 〉5 μ, wobei die größeren Partikel vorherrschten. Knochenkriställchen erfuhren beim Ausglühen eine merkliche Vergrößerung, blieben jedoch unbeschädigt nach verlängertem Zerreiben in der Kugelmühle. Es konnte nicht bewiesen werden, daß im Schmelz die Abspaltung nach bevorzugten Flächen vorgeht; die komplexe Natur und die Kristallmorphologie können deshalb für die beobachtete starke Zertrümmerung verantwortlich gemacht werden. Die Bandenverbreiterung, die bei der Röntgendiffraktion beobachtet werden konnte, ist wahrscheinlich auf die Zertrümmerung der Kristalle zurückzuführen, obschon auch Druck als Faktor eine Rolle spielen kann.
    Notes: Abstract A study in the electron microscope was carried out to determine if the broadening of X-ray diffraction patterns was related to crystal fragmentation or strain resulting from the preparative technique. All enamel samples, collected either by grinding with high- or low-speed diamond stones or by carbide burs, contained large amounts of finely-divided enamel, a relatively large number of scattered individual crystals and relatively few particles (usually 〈5 μ in size), containing varying numbers of intact crystals. Ball-ground control samples contained aggregates of unbroken crystallites 5–10 μ in size. Prolonged ball grinding produced a significant amount of finely-divided material (〈0.025 μ), the amount increasing with increased grinding. Particle sizes of material ground from a large single crystal of synthetic hydroxyapatite with a low-speed diamond stone ranged from 〈0.025 μ to 〉5 μ, the larger particles predominating. Annealing bone crystallites increased their size appreciably but they remained undamaged despite prolonged grinding in the ball mill. There was no evidence to suggest a plane of preferred cleavage in enamel; the composite nature and crystal morphology may be responsible, therefore, for the severe fragmentation observed. Crystallite fragmentation is probably responsible for the line-broadening observed in the X-ray diffraction pattern, although strain may also be a contributing factor.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02017558
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    Paper (German National Licenses)
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  • 2
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    Crystalline changes in avian bone related to the reproductive cycle (1974)
    Springer
    Calcified tissue international 14 (1974), S. 83-86 
    Details
    ISSN: 1432-0827
    Keywords: Bone ; Reproductive cycle ; Pigeons ; Amorphous ; Crystalline
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Biology , Medicine , Physics
    Description / Table of Contents: Résumé Une étude de diffraction aux rayons X, au cours du cycle de ponte d'oeufs de pigeon, a été entreprise pour évaluer les modifications de la proportion entre les phases de phosphate de calcium amorphe et apatitique. La partie médullaire du fémur de pigeon est totalement résorbée au cours du cycle de reproduction. Au cours de ce processus, l'os contenant plus de phosphate de calcium amorphe est résorbé avant celui qui est riche en cristaux. Ainsi l'os à contenu amorphe plus élevé est métaboliquement plus actif que l'os riche en cristaux. L'os médullaire qui peut être induit chez le pigeon mâle par traitement aux oestrogènes, ressemble, au point de vue diffraction aux rayons X, à l'os médullaire des femelles au début du cycle de reproduction.
    Abstract: Zusammenfassung Mittels Röntgen-Diffraktion wurden die Veränderungen in den prozentualen Mengen der amorphen und der kristallinen Calciumphosphat-Phasen im Femur der Taube während des Eierlegens untersucht. Der medulläre Teil des Taubenfemur wird während des Fortpflanzungscyclus vollständig resorbiert. Dabei wird der Teil des Knochens, der mehr amorphes Calciumphosphat enthält, vor dem kristallreichen Teil resorbiert. Daraus folgt, daß der Stoffwechsel des Knochens mit höherem amorphem Gehalt aktiver ist als derjenige des Knochens mit höherem kristallinem Gehalt. Weiter konnte mittels Röntgendiffraktion festgestellt werden, daß der medulläre Knochen, welcher in männlichen Tauben durch Oestrogenbehandlung erzeugt werden kann, dem weiblichen medullären Knochen am Anfang des Fortpflanzungscyclus gleicht.
    Notes: Abstract This is an X-ray diffraction study of the changes in the proportional amounts of the amorphous and apatitic calcium phosphate phases in pigeon femur during the egg-laying cycle. The medullary portion of pigeon femur is completely resorbed in the reproductive cycle. In this process the portion of bone which is higher in amorphous calcium phosphate is resorbed before the crystal-rich portion. Thus, bone with a higher amorphous content is more metabolically active than more crystalline bone. Finally, medullary bone which can be produced in male pigeons by estrogen treatment was found by X-ray diffraction to resemble female medullary bone at the beginning of the reproductive cycle.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02060285
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    Paper (German National Licenses)
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  • 3
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    Ultrastructural effects of estrogen on epiphyseal cartilage (1971)
    Springer
    Calcified tissue international 7 (1971), S. 139-149 
    Details
    ISSN: 1432-0827
    Keywords: Bone ; Cartilage ; Estrogen ; Ultrastructure ; Growth
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Biology , Medicine , Physics
    Description / Table of Contents: Résumé Dix rats Holtzman mâles et sevrés sont sacrifiés injection intrapéritonéale d'oestradiol (Progynon, Schering) aqueux, à des doses quotiediennes de 1 μ g. par g de poids. Des témoins, ayant reçu une dose équivalente de liquide de dilution, sont sacrifiés à des intervalles de 1 heure à 6 jours, identiques aux temps de sacrifice des animaux injectés. Les cartilages épiphysaires supérieurs des tibias tibias (ECP) étudiés en microscopie électronique, montrent, dès trois heures après l'ionjection, une augmentation nette de 'activié sécrétoire, caractérisée, au niveau de la zone de sécrétion matricielle, par l'abondance dans les citernes golgiennes d'un matériel piqueté, constitué par des complexes protéino-polysaccharidiques. La désintégration de la membrane limitante de vésicules golgiennes individuelles est plus avancée après vingt quatre heures: après trois jours de traitement, seules quelques vésicules restent intactes et des plages d'un matériel initialement intravacuolaire sont visibles dans le cytoplasme. De longs filaments, rappelant les précurseurs ou les fibrilles primaires du collagène, sont visibles dans cette sécrétion. Après six jours, de grandes plages de cettre subestance remplissent les cellules de la couche pré-hypertrophieque, avec déplacement de l'ergastoplasme en périphérie. Des vacuoles cytoplasques, contenant un matériel semblable à celui qu'on retrouve dans la lacune, et présentant des filament finement moniliformes et disposés en rayons le long de la membrane limitante, sont visibles. Ces observations suggèrent une accélération initiale de l'activité sécrétoire chondrocytaire, suivie par un retard de transfert. La rétention consécutive et la polymérisation intracellulaire de produits précollagéniques accélèrent l'hypertrophie et favorisent ainsi la dégénérescence précoce des chondrocytes. Ces altérations ultrastructurales paraissent être spécifiques aux oestrog`enes.
    Abstract: Zusammenfassung Zehn männliche Hotlzmann-Ratten, die im Entwöhnungsstadium waren, erhielten täglich wässerige Oestradioldosen (Progynon, Schering) von 1 μ/g Körpergewicht i.p. Dann wurden sie gleichzeitig mit Kontrolltieren, welche die gleiche Menge Verdünnungsmittel erhalten hatten, in Intervallen von 1 Std bis zu 6 Tagen getötet. Platten des oberen tibialen Epiphysenknorples (ECP), welche für die Elektronenmikroskopie präpariert wurden, zeigtem, daß schon 3 Std nach der Injektion ein bemerkenswerte Erhöhung der sekretorischen Tätigkeit entsteht. Dies wurde in der Zone der Matrixausscheidung sichtbar, wo sich in den Golgi-Zisternen eine Anhäufung von punktiertem, aus Proteinpolysaccharid-Komplexen bestehendem Material zeigte. Der Zerfall der Membran, welche die einzelnen Golgi-Bläschen umgibt, nahm nach 24 Std zu; nach 3 Tagen Behandlung blieben nur wenige Gefäße intakt, und Ansammlungen von ursprünglich intravacuolörem Material konnten im Grundplasma beobachtet werden. Lange Fasern, welche auf primäre oder Prae-Kollagefibrillen hindeuteten, konnten in diesem Sekret gesehen werden. Nach 6 Tagen wurden die Zellen in der prähypertrophen Zone mit dieser Substanz richtiggehend überschwemmt, und das rauhe endoplasmatische Reticulum wurde anschließend gegen die Zellperipherie verlagert. Die oft beobachteten cytoplasmatischen Vacuolen enthielten ein Material, das dem in den Lacunen vorkommenden ähnlich ist und zeigten auf der ungebrenden Membran feinperlige, radial angeordnete Fasern. Unsere Beobachtungen deuten auf eine anfängliche Beschleuning der chondrocytischen sekretorischen Tätigkeit, mit nachfolgender Transportverlangsamung, hin. Die dadurch entstehende Retention und intrazelluläre Polymerisation von präkollagenen Produkten beschleunigt die Hypertrophie und begünstigt dadurch die frühe Degeneration von Chondrocyten. Diese ultrastrukturellen Veränderungen scheinen oestrogen-spezifisch zu sein.
    Notes: Abstract Ten male weanling Holtzman rats, injected intraperitoneally with aqueous estradiol (Progynon, Schering), in daily doses of 1 μg. per g body weight, were sacrificed, simultaneously with controls receiving an equivalent amount of diluent, at intervals ranging from one hour to six days. Upper tibial epiphyseal cartilage plates (ECP), procesed for electron microscopy, revealed, as early as three hours after injection, appreciable enhancement of secretory activity, evidenced, in the zone of matrix secretion, by the abundance in Golgi cisternae of stippled material representing proteinpolysaccharide complexes. Disintegration of the lining membrane of individual Golgi vesicles was advanced after twenty-four hours; following three days of treatment, few vesicles remained intact, and pools of initially intravacuolar material were observable in the gound plasm. Long filaments, suggestive of primary or precursor collagen fibrils were apparent in this secretion. After six days, virtual lakes of this substance filled cells in the zone of prehypertophy, with consequent displacement of the rough endoplasmic reticulum against the cell periphery. Cytoplasmic vacuoles, containing mateerial similar to that found in the lacunar moat, and displaying finely beaded, radially arrayed filaments on the lining membrane were frequently encountered. Our observations suggest an initial acclleration of chondrocytic secretory activity, with subsequent retardation of transport. The resultant retention and intracellular polymerization of precollagenous products accelerates hypertrophy, thereby promoting early degeneration of chondrocytes. These ultrastructural alterations are apparently estrogen-specific.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02062602
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  • 4
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    Mouse bone collagenase (1973)
    Springer
    Calcified tissue international 12 (1973), S. 247-258 
    Details
    ISSN: 1432-0827
    Keywords: Bone ; Collagenase ; Heparin ; Collagen
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Biology , Medicine , Physics
    Description / Table of Contents: Résumé La quantité de collagénase d'os de souris, obtenue dans un milieu de culture d'os, cultivéin vitro, est augmentée pas l'addition d'héparine à une concentration optimale d'environ 50 unités/ml de milieu de culture. Le sulfate de dextrane et le Treburon (un ester polysaccharide-sulfurique synthétique), qui sont voisins au point de vue chimique et structural à l'héparine, sont aussi efficaces que l'héparine pour augmenter la quantité de collagénase de l'os de souris, récupérée dans le milieu de culture. L'héparine, outre son action de stimulation de synthèse et/ou de libération de callogénase d'os de souris, augmente aussi l'activeté spicifique des préparations globales et purifiées de l'enzyme, dont l'activité est testée sur du collagène à l'état solide comme substrat. Aucune augmentation d'activité enzymatique n'est notée lorsque du collagène en solution est utilisé comme substrat. Le sulfate de dextrane est aussi effectif que l'héparine pour obtenir une augmentation de l'activité enzymatique, en utilisant le collagène solide comme substrat. Ni l'héparine ou le sulfate de dextrane augmente l'activité de la collagénase deClostridium histolyticum. Pour la première fois, une collagénase tissulaire purifiée dégrade et solubilise du collagène tissulaire non dénaturé et insoluble à 37° C. De plus, étant donné que cette action est nettement augmentée par l'addition d'héparine, il semble que cette dernière et des substances similaires peuvent jouer un rôle important dans la régulation de la dégradation collagénique pendant le remaniement des tissus collagéniquesin vivo.
    Abstract: Zusammenfassung Die Menge von Mäuseknochen-Kollagenase, die sich im Gewebezucht-Medium vonin vitro gezüchteten Knochen wiederfindet, konnte durch Zusatz von Heparinat in einer optimalen Konzentration von ungefähr 50 E/ml Medium erhöht werden. Dextransulfat und Treburon (ein synthetischer Polysaccharid-Sulfatester), welche strukturmäßig und chemisch dem Heparin nahestehen, wirkten sich auf die Erhöhung der im Gewebezucht-Medium zurückgewonnenen Mäuseknochen-Kollagenase im gleichen Maße aus wie Heparin. Nebst der stimulierenden Wirkung auf die Synthese und/oder die Freisetzung von Mäuseknochen-Kollagenase vermochte Heparin auch die spezifische Aktivität von ungereinigten und von gereinigten Enzympräparaten zu erhöhen, wenn für den Versuch Kollagen in fester Form als Substrat verwendet wurde. Mit gelöstem Kollagen als Substrat trat diese Wirkung dagegen nicht ein. Dextransulfat zeigte die gleiche Wirksamkeit wie Heparin, indem es die Enzymaktivität zu erhöhen vermochte, wenn Kollagen in fester Form als Substrat vorlag. Weder Heparin noch Dextransulfat erhöhten die Aktivität der Kollagenase ausClostridium histolyticum. Erstmals konnte gezeigt werden, daß eine gereinigte Gewebe-Kollagenase in der Lage ist, nicht-denaturiertes, unlösliches Gewebekollagen bei 37° sowohl abzubauen als auch aufzulösen. Da diese Wirkung durch Zusatz von Heparin noch deutlich erhöht werden konnte, läßt sich überdies vermuten, daß Heparin und heparinähnlichen Substanzen bei der Regulierung des Kollagen-Abbaues während der Umgestaltung von Kollagengewebein vivo eine wichtige Rolle zufällt.
    Notes: Abstract The amount of mouse bone collagenase recovered in the tissue culture medium of bone culturedin vitro was increased by the addition of heparin at an optimal concentration of approximately 50 units/ml of tissue culture medium. Dextran sulfate and Treburon (a synthetic polysaccharide-sulfuric ester) which are structurally and chemically related to heparin were as effective as heparin in increasing the amount of mouse bone collagenase recovered in the tissue culture medium. In addition to stimulating the synthesis and/or release of mouse bone collagenase, heparin was also found to increase the specific activity of both crude and purified preparations of the enzyme when assayed using collagen in the solid state as the substrate, but showed no enhancement of enzyme activity when assayed using collagen in solution as the substrate. Dextran sulfate was as effective as heparin in increasing the activity of the enzyme using collagen in the solid state as a substrate. Neither heparin or dextran sulfate enhanced the activity ofClostridium histolyticum collagenase. For the first time, a purified tissue collagenase has been shown to both degrade and solubilize undenatured, insoluble tissue collagen at 37°. Moreover, since this action was markedly enhanced by the addition of heparin, it suggests that heparin and similar substances may play an important role in the regulation of collagen degradation during the remodeling of collagenous tissuesin vivo.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013739
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  • 5
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    The inhibition of mouse bone collagenase by lysozyme (1974)
    Springer
    Calcified tissue international 14 (1974), S. 291-299 
    Details
    ISSN: 1432-0827
    Keywords: Bone ; Collagenase ; Lysozyme
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Biology , Medicine , Physics
    Description / Table of Contents: Résumé Du lysozyme de blanc d'œuf, ainsi que des protéines basiques, telles que de l'histone et une base dépourvue de protamine, semblent inhiber la collagénase osseuse de souris. L'inhibition de collagénase osseuse de souris par le lysozyme est mise en évidence lorsque l'activité de la collagénase est étudiée en utilisant du collagène comme substrat à l'état solide, mais non lorsque le collagène est utilisé en solution. D'autre part, l'inhibition de l'activité en collagénase par l'histone et une base dépourvue de protamine est observée dans les deux systèmes. L'inhibition de collagénase ossuese de souris par des molécules polyanioniques est intéressante, étant donné que des travaux antérieurs ont montré que plusieurs molécules polyanioniques telles que l'héparine, le sulfate de dextrane et l'acide polyethylenesulfonique augmentent l'activité de collagénase osseuse de souris dans les mêmes conditions expérimentales. Comme le lysozyme est largement présent dans les tissus conjonctifs et que sa concentration carie avec l'ampleur du remaniement tissulaire, l'inhibition de la collagénase osseuse de souris suggère un role éventuel dans la régulation de la dégradation du collagène, pendant le remaniement des tissus collagéniquesin vivo au cours d'états normaux et pathologiques.
    Abstract: Zusammenfassung Lysozyme aus Hühnereiweiß sowie Basis-Proteine, wie z. B. Histon und Protamin-freie Basen, erwiesen sich als Hemmer der Mäuseknochen-Kollagenase. Diese Hemmung durch Lysozym wurde festgestellt, wenn für die Messung der Kollagenase-Aktivität Kollagen in Substanz als Substrat verwendet wurde, nicht aber, wenn das Substrat aus gelöstem Kollagen bestand. Andererseits wurde die Hemmung der Kollagenase-Aktivität durch Histon und Protamin-freie Basen in beiden Versuchssystemen festgestellt. Die Hemmung von Mäuseknochen-Kollagenase durch polykationische Moleküle ist interessant, vor allem im Hinblick auf frühere Feststellungen, daß mehrere polyanionische Moleküle, wie Heparin, Dextransulfat und Polyaethylensulfonsäure, die Aktivität der Mäuseknochen-Kollagenase unter denselben experimentellen Bedingungen erhöhen. Da Lysozym in Bindegeweben überall verteilt ist und da dessen Konzentration mit der Neubildungsrate des Gewebes variiert, läßt die Hemmung der Mäuseknochen-Kollagenase durch Lysozym dessen mögliche Rolle in der Regulierung des Kollagenabbaues vermuten, und zwar während der Neubildung von Kollagengeweben in vivo in normalen und pathologischen Zuständen.
    Notes: Abstract Egg white lysozyme, as well as basic proteins such as histone and protamine-free base, were found to inhibit mouse bone collagenase. The inhibition of mouse bone collagenase by lysozyme was detected when the activity of the collagenase was assayed using collagen as the substrate in the solid state, but not when the collagenase activity was assayed using collagen in solution as the substrate. On the other hand, the inhibition of collagenase activity by histone and protamine-free base was observed in both assay systems. The inhibition of mouse bone collagenase by polycationic molecules is interesting in light of previous findings that several polyanionic molecules, such as heparin, dextran sulfate and polyethylenesulphonic acid, enhance the activity of mouse bone collagenase under the same experimental conditions. Since lysozyme is widely distributed in connective tissues and its concentration varies with the rate of tissue remodeling, the inhibition of mouse bone collagenase by lysozyme suggests its possible role in the regulation of collagen degradation during the remodeling of collagenous tissuesin vivo during normal and pathological states.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02060303
    Location Call Number Expected Availability
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