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The molecular weight of chondroitin sulphate from human articular cartilage (1972)

Hjertquist, Sven-Olof ; Wasteson, Åke

Springer

Calcified tissue international 10 (1972), S. 31-37

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Molecular weight ; Chondroitin sulphate ; Cartilage ; Aging ; Osteoarthritis

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Le poids moléculaire du sulfate de chondroitine de cartilage articulaire normal et de l'épiphyse inférieure fémorale de cas d'autopsie, d'âges variés, et de cartilage ostéo-arthritique a été déterminé par chromatographie de gel sur Sephadex G-200. Les échantillons de polysaccharide se situent dans les mêmes variations de poids moléculaire, mais diffèrent par la distribution de ce dernier. Le poids moléculaire moyen de sulfate de chondroitine du cartilage articulaire normal est plus élevé chez le nouveauné et les sujets jeunes que chez l'adulte ou le vieillard. Le sulfate de chondroitine de cartilage ostéo-arthritique a un poids moléculaire inférieur que celui du cartilage macroscopiquement normal. La signification des variations dans la longueur des chaines polysaccharidiques est discutée.

Kurzfassung: Zusammenfassung Die Molekulargewichts-Verteilung von Chondroitinsulfat im normalen Gelenkknorpel der unteren Femora-Epiphyse (menschliche Autopsien von verschiedenen Altersgruppen) und im osteo-arthritischen Knorpel wurde mittels Gel-Chromatographie auf Sephadex G-200 bestimmt. Die Polysaccharidproben fielen in denselben Molekulargewichts-Bereich, aber die Molekulargewichts-Verteilung war unterschiedlich. Das durchschnittliche Molekulargewicht des Chondroitinsulfates von normalem Gelenkknorpel war bei Neugeborenen und jungen Individuen höher als bei erwachsenen oder älteren Personen. Chondroitinsulfat von osteoarthritischem Knorpel hatte das niedrigere Molekulargewicht als dasjenige von makroskopisch normalem Knorpel. Die beobachteten Variationen in den Längen der Polysaccharidketten werden diskutiert.

Notizen: Abstract The molecular weight distributions of chondroitin sulphate from normal articular cartilage of the lower femoral epiphysis from human autopsy cases of different ages and from osteoarthritic cartilage have been determined by gel chromatography on Sephadex G-200. The polysaccharide samples fell within the same molecular weight range but differed with respect to molecular weight distribution. The average molecular weight of chondroitin sulphate from normal articular cartilage was higher in newborn and young individuals than in adults or the aged. Chondroitin sulphate from osteoarthritic cartilage had a lower molecular weight than that from macroscopically normal cartilage. The observed variations in polysaccharide chain length are discussed.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02012533

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A scanning electron microscopic study of the growth of hydroxyapatite crystals (1972)

Meyer, J. L. ; Eick, J. D. ; Nancollas, G. H. ; [weitere]

Springer

Calcified tissue international 10 (1972), S. 91-102

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Hydroxyapatite ; Calcification ; Phases ; Growth ; Microscopy

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé La croissance cristalline de l'hydroxyleapatite à 25° et à pH constant de 7.4 a été étudiée à l'aide du microscope électronique à balayage. La technique reproductible de croissance par ensemencement à partir de solutions stables sursaturées est utilisée efficacement pour produire des échantillons de minéral à divers stades distincts de croissance. Des changements de phase sont observés avec le progrès de la croissance; ils correspondent dans le temps avec les résultats cinétiques obtenus antérieurement. Un essai de rationalisation est tenté à la lumière des mécanismes proposés pour la formation d'hydroxyleapatite dans des conditionsin vivo.

Kurzfassung: Zusammenfassung Das Kristallwachstum von Hydroxyapatit bei 25° und einem konstanten pH von 7,4 wurde mit Hilfe eines Raster-Elektronenmikroskopes studiert. Die reproduzierbare Technik des Keimwachstums aus stabilen übersättigten Lösungen wurde mit Erfolg verwendet, um Mineralproben in verschiedenen bestimmten Stadien des Wachstums zu erhalten. Phasenveränderungen wurden beim fortschreitenden Wachstum beobachtet, und diese stimmten zeitlich gut überein mit kinetischen Resultaten, über welche früher berichtet wurde. Es wurde versucht, diese Beobachtungen zu erklären in Anbetracht von Mechanismen, welche für die Bildung von Hydroxyapatit unterin vivo-Bedingungen vorgeschlagen wurden.

Notizen: Abstract The crystal growth of hydroxyapatite at 25° and at a constant pH of 7.4 has been studied with the aid of a scanning electron microscope. The reproducible technique of seeded growth from stable supersaturated solutions was used effectively to produce samples of the mineral at various distinct stages of growth. Phase changes were observed as the growth proceeded and these corresponded favorably in time with kinetic results reported earlier. An attempt was made to rationalize the observations in light of mechanisms proposed for the formation of hydroxyapatite under conditions foundin vivo.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02012539

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Experimental calcification in a number of species (1972)

Bridges, J. B. ; McClure, J.

Springer

Calcified tissue international 10 (1972), S. 136-141

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Calcification ; Metal ; Experimental ; Rodent ; Fowl

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé L'injection sous-cutanée de solutions diluées d'acétate de plomb est suivie par une calcification autour des régions d'injection chez la souris, le rat, le lapin, le cobaye, le hamster et le poulet. Malgré les variations numériques des mastocytes présents dans les régions d'injection, une calcification marquée est observée. La réaction initiale est considérée comme une combinaison des ions de plomb avec les fibres collagènes, suivie par un afflux d'ions de calcium et phosphate, en provenance des capillaires locaux dilatés, avec calcification. Le rôle du mastocyte parait consister en une action dilatatrice locale des vaisseaux avec décharge de granules. Chez le poulet, bien que la séquence des évènements soit semblable, on n'observe pas de mastocytes dans les zones d'injection. D'autres vaso-dilatateurs peuvent done intervenir.

Kurzfassung: Zusammenfassung Mäuse, Ratten, Kaninchen, Meerschweinchen, Hamster und Küken, welchen Bleiacetat-Lösungen subcutan injiziert wurden, zeigten Verkalkungen rund um die Injektionsstelle. Trotz den unterschiedlichen Mengen von Mastzellen, welche sich bei diesen verschiedenen Tieren an der Injektionsstelle vorfanden, fand eine ausgeprägte makroskopische Verkalkung statt. Die Anfangsreaktion wird als eine Verbindung der injizierten Bleiionen mit Collagenfasern angesehen. Darauf folgt ein Zufluß von Calcium- und Phosphationen aus lokal dilatierten Capillaren und dann Verkalkung. Die Rolle der Mastzellen sieht man in ihrer Fähigkeit, lokale kleine Blutgefäße zu dilatieren, was einhergeht mit der Degranulation der Mastzellen. Beim Huhn ist der Ablauf der Ereignisse ähnlich, jedoch konnten keine Mastzellen rund um die Injektionsstelle gesehen werden. Deshalb ist es möglich, daß andere Vasodilatatoren ebenfalls an dem Vorgang beteiligt sind.

Notizen: Abstract The subcutaneous injection of dilute solutions of lead acetate in mice, rats, rabbits, guinea pigs, hamsters and chickens, was followed by calcification around the injection site. In spite of the variations in the number of mast cells present at the injection site in these different animals, marked macroscopic calcification occurred. The initial reaction is considered as a combination of the injected lead ions with collagen fibres. This is followed by an influx of calcium and phosphate ions from locally dilated capillaries followed by calcification. The role of the mast cell is considered to be that of dilating local small blood vessels associated with release of their granules. In the fowl, however, while the sequence of events was similar, mast cells were not seen around the injection site. Other vasodilators may, therefore, be involved in the process.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02012543

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Relationship between pyrophosphate, amorphous calcium phosphate and other factors in the sequence of calcificationin vivo (1972)

Wuthier, R. E. ; Bisaz, S. ; Russell, R. G. G. ; [weitere]

Springer

Calcified tissue international 10 (1972), S. 198-206

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Pyrophosphate ; Bone ; Cartilage ; Calcification

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Les concentrations de pyrophosphate inorganiques (PPi), d'orthophosphate et de calcium ont été déterminées dans le cartilage au repos, en prolifération, hypertrophique et calcifié au niveau d'épiphyses foetales de veaux et aussi dans l'os spongieux, périosté et compact. Dans les échantillons de cartilage, le contenu en PPi augmente progressivement dans l'ordre énoncé ci-dessus, de 8.59 μg P/g en poids sec de cartilage au repos à 236 μg P/g en poids sec dans le cartilage calcifié. Cependant, le rapport PPi sur orthophosphate suit une relation inverse: il est plus élevé dans la zone de repos et diminue considérablement lorsque le tissu se calcifie. Le rôle possible du PPi, en inhibant la précipitation de phosphate de calcium amorphe (ACP) et en ralentissant la transformation d'ACP en hydroxyleapatite (HA) dans les tissus calcifiés, est envisagé par rapport à d'autres facteurs, tels que le collagène, le magnésium, les phospholipides et les protéines-polysaccharides, qui peuvent aussi intervenirin vivo. Pour l'instant, aucun facteur isolé ne peut être considéré comme un régulateur physiologique certain.

Kurzfassung: Zusammenfassung Der Gehalt an anorganischem Pyrophosphat (PPi), Orthophosphat und Calcium wurde in ruhendem, proliferierendem, hypertrophischem und verkalktem Knorpel von foetalen Kalbsepiphysen und auch in spongiösem, periostalem und kompaktem Knochen gemessen. Bei den Knorpelproben nahm der Gehalt an PPi progressiv in der oben angegebenen Reihenfolge zu: von 8,59 μg P/g Trockengewicht in ruhendem Knorpel bis zu 236 μg P/g Trockengewicht in verkalktem Knorpel. Das PPi/Orthophosphat-Verhältnis hingegen verlief in umgekehrter Richtung; es war am höchsten in der ruhenden Zone und nahm dramatisch ab, wenn das Gewebe verkalkte. Die mögliche Rolle von PPi bei der Hemmung der Ausfällung von amorphem Calciumphosphat (ACP) und bei der Verlangsamung der Umwandlung von ACP in Hydroxyapatit (HA) in verkalkenden Geweben wird in bezug auf folgende anderen Faktoren, welche den Vorgang in vivo ebenfalls beieinflussen könnten, diskutiert: Collagen, Magnesium, Phospholipide und Proteinpolysaccharide. Bis jetzt war es nicht möglich, einen einzelnen Faktor als sicheren physiologischen Regulator zu identifizieren.

Notizen: Abstract The amounts of inorganic pyrophosphate (PPi), orthophosphate and calcium have been measured in resting, proliferating, hypertrophic and calcified cartilage from foetal calf epiphyses and also in cancellous, periosteal and compact bone. In the cartilage samples, the content of PPi increased progressively in the order named above, from values of 8.59 μg P/g dry weight in resting cartilage to 236 μg P/g dry weight in calcified cartilage. However, the ratio of PPi to orthophosphate followed the reverse relationship and was highest in the resting zone and fell dramatically as the tissue calcified. The possible role of PPi in inhibiting the precipitation of amorphous calcium phosphate (ACP) and in the slowing the transformation of ACP to hydroxyapatite (HA) in calcifying tissues is discussed in relation to other factors, such as collagen, magnesium, phospholipids and proteinpolysaccharides, which might also influence the processin vivo. At present, no single factor can be identified as a proven physiological regulator.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02012549

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5

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Additional evidence for the binding of calcium ions to elastin at neutral sites (1974)

Rucker, R. B. ; Ford, D. ; Riemann, W. Goettlich ; [weitere]

Springer

Calcified tissue international 14 (1974), S. 317-325

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Calcification ; Neutral sites ; Elastin ; Calcium

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Des études précédentes suggèrent la présence de groupements carboxyles, sulfhydriles et aminés dans les sites de liaison en calcium de l'élastine. La possibilité de l'existence de sites neutres de liaison en calcium au niveau de l'élastine a été étudiée dans ce travail. Une augmentation de la fixation du calcium au niveau de l'élastine est observée après des modifications de dissolution qui ont aussi provoqué des modifications de structure de la protéine. Dans des mélanges méthanol-H2O, les liaisons du calcium semblent indépendantes du pH et de la force ionique. Sur dix ions testés (Ca2+, CO2+, Na2+, Cu2+, Zn2+, Cr3+, Pb+2, K+, Rb+ et Mg2+) seule la liaison du calcium est nettement augmentée, lorsque le méthanol est ajouté. Il semble que les sites neutres sont importants pour les divers rapports entre calcium et élastine et servent, peut-être, comme centres de nucléation au cours de la calcification de la protéine.

Kurzfassung: Zusammenfassung Vorgängige Studien haben die Bedeutung der Carboxyl-, Sulfhydryl- und Aminogruppen als Stellen der Calciumbindung im Elastin gezeigt. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, die Rolle der neutralen Koordinationsstellen im Elastin als mögliche Calcium-Bindungsseite abzuklären. Die Calciumbindindung an das Elastin wurde durch solche Lösungsmittelveränderungen erhöht, die auch gleichartige Verschiebungen im Proteinmolekül bewirkten. In Methanol-Wasser-Mischungen schien die Calciumbindung nicht von Veränderungen des pH oder der Ionenstärke abhängig zu sein. Von 10 Ionen, bei welchen die Bindung überprüft wurde, war einzig diejenige des Calciums signifikant erhöht, wenn Methanol zugesetzt wurde. Es wird vorgeschlagen, daß die neutralen Stellen für die verschiedenen Vorgänge, bei welchen Calcium und Elastin beteiligt sind, eine wichtige Rolle spielen und vielleicht für die Verkalkung der Proteine als Nukleationszentren in Frage kommen.

Notizen: Abstract Previous studies have implicated carboxyl groups, sulphhydryl groups and amino groups as the sites for calcium binding in elastin. In this study, the concept was investigated that neutral co-ordinating sites in elastin may also provide calcium binding sites. Calcium binding to elastin was increased upon solvent changes which also effected conformational changes in the protein. In methanol-H2O mixtures calcium binding appeared to be independent of changes in pH and ionic strength. Of ten ions tested (Ca2+, Co2+, Na+, Cu2+, Zn2+, Cr3+, Pb+2, K+, Rb+, and Mg2+), only calcium binding was significantly increased when methanol was added. It is proposed that neutral sites are important to the various relationships involving calcium and elastin and perhaps serve as nucleation centers in the calcification of the protein.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02060306

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Mastocalcergy in the mouse (1973)

McClure, J. ; Bridges, J. B.

Springer

Calcified tissue international 12 (1973), S. 117-124

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Mouse ; Calcification ; Metals ; Mast Cells

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Des souris, ayant reçu par voie intra-veineuse une solution d'acétate de plomb, sont injectés par voie sous-cutanée avec du sulfate de polymixine B. Au niveau de ce dernier point d'injection, on observe des calcifications. L'examen histologique montre une dégranulation des mastocytes, une vaso-dilatation locale ainsi qu'une diffusion d'ions à partir des vaisseaux. Après 24 heures, des ions calcium et phosphate sont présents. En outre. des groupes de souris, pré-injectées par voie intraveineuse avec de l'acétate de plomb, reçoivent des extraits de granules de mastocytes, comportant du phosphate d'histamine, du sulfate de créatinine sérotonine, de l'héparine, du sulfate de chondroitine ou de l'acide hyaluronique. Seules les injections de sérotonine et d'histamine, connues comme vaso-dilatateurs et augmentant probablement la perméabilité capillaire, provoquent des calcifications. Il semble que le rôle des mastocytes dans la calcification soit lié principalement à la production d'une vasodilatation locale, avec perméabilité capillaire augmentée, plutot qu'à une action de liaison initiale des ions métalliques.

Kurzfassung: Zusammenfassung Nachdem Mäusen Bleiacetatlösungen intravenös eingespritzt worden waren, erhielten die Tiere Polymixin-B-Sulfat subkutan. Dies führte zu Verkalkung an der zweiten Injektionsstelle. Die histologische Untersuchung zeigte eine deutliche degranulation der Mastzellen, eine lokale Vasodilatation und das Austreten von Bleiionen aus diesen Gefäßen 24 Std nach der Injektion konnte eine groß Menge von Calcium- und Phosphationen eindeutig nachgewiesen werden. Weiter wurden Gruppen von Mäusen, die vorher Bleiacetat intravenös erhalten hatten. Bestandteile von Mastzellen-Granula injiziert. Diese bestanden aus Histaminphosphat, Serotonin-Creatinin-Sulfat, Heparin, Chondroitin-Sulfat oder Hyaluronsäure. Unter diesen exogenen Bestandteilen bewirkten nur Serotonin und Histamin eine Verkalkung. Beide sind starke Vasodilatatoren und erhöhen vermutlich die kapillare Permeabilität. Es wird postuliert, daß die Rolle der Mastzelle in der “calcergy” viel eher auf einer lokalen Vasodilatation mit erhöhter kapillarer Permeabilität als auf einer primären Bindung der Metallionen beruht.

Notizen: Abstract Mice previously injected intravenously with lead acetate solution were injected subcutaneously with Polymixin B Sulphate. This resulted in calcification at the latter injection site. Histological evidence showed marked mast cell degranulation, local vasodilation and the efflux of lead ions from these vessels. At twenty four hours after injection abundant calcium and phosphate ions were readily demonstrated. In addition, groups of mice pre-injected intravenously with lead acetate, were injected with constituents of mast cell granules. These included histamine phosphate, serotonin creatinine sulphate, heparin, chondroitin sulphate or hyaluronic acid. Of these exogenous constituents used, calcification was found only after serotonin and histamine injections, both of which are potent vasodilators and presumbly increase capillary permeability. It is postulated that the role of the mast cell in calcergy may be mainly that of producing local vasodilation with increased capillary permeability rather than the initial binding of metallic ions.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013727

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7

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A comparison of histological methods for demonstrating calcification (1973)

Heeley, John D. ; Irving, J. T.

Springer

Calcified tissue international 12 (1973), S. 169-173

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Calcification ; Histochemistry ; Autoradiography ; Fetal ; Mandible

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Des rats femelles reçoivent du45Ca ou du32P au 13ème et 18ème jour de la grossesse. Les coupes sériées des têtes de foetus sont étudiées par autoradiographie et par diverses méthodes histologiques pour déterminer la calcification. La détection la plus précoce de45Ca s'observe simultanément comme une réaction positive pour le calcium avec une des méthodes histologiques utilisées.32P est en évidence par les méthodes autoradiographiques un peu plus tard que le45Ca et sa présence coincide avec la réaction positive la plus précoce observée avec les autres méthodes histologiques utilisées. Les os de ces têtes foetales commencent à se calcifier selon un mode particulier commençant par la mandibule, puis l'os frontal et le maxillaire supérieur, suivis par les os nasaux, pariétaux et interpariétaux.

Kurzfassung: Zusammenfassung Weibliche Ratten erhielten45Ca und32P zwischen dem 13.–18. Tag der Schwangerschaft. Zur Ermittlung der Verkalkung wurden Serienschnitte der Köpfe ihrer Feten mittels Autoradiographie sowie durch verschiedene histologische Methoden untersucht. Das erste Auftreten von45Ca war ebenfalls von einer positiven Calciumreaktion mittels einer der verwendeten histologischen Methoden begleitet.32P wurde in der Autoradiographie erst etwas später als45Ca festgestellt und dessen Nachweis deckte sich mit den ersten positiven Reaktonen aller anderen verwendeten histologischen Methoden. Die Knochen in diesen Fetusköpfen begannen in einer bestimmten Sequenz zu verkalken: zuerst der Unterkiefer, dann das Stirnbein und der Oberkiefer, dann das Nasenbein, die Parietal- und Interparietalknochen.

Notizen: Abstract Female rats were given45Ca or32P from 13 to 18 days of pegnancy. Serial sections from the heads of their fetuses were studied by autoradiography, as well as by several histological methods for assessing calcification. The earliest detection of45calcium occured at the same time as a positive reaction for calcium with one of the histological methods used.32P was not detectable by autoradiographic methods until somewhat later than45Ca, and its presence coincided with the earliest positive reaction with all of the other histological methods employed. The bones in these fetal heads began to calcify in a partcular sequence, the mandible first, then the frontal bone and maxilla, followed by the nasal, parietal and interparietal bones.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013732

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8

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Analysis of bone composition at the microscopic level (1973)

Pugliarello, M. C. ; Vittur, F. ; Bernard, B. ; [weitere]

Springer

Calcified tissue international 12 (1973), S. 209-216

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Analysis ; Osteon ; Bone ; Composition ; Calcification

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Une étude microscopique de la composition du tissu osseux, réalisée initialement au niveau des ostéones, a été étendue à l'os lamellaire interstitiel périosté et aux ≪Mittellinien≫. Le phosphore, calcium, l'azote total, les mucopolysaccharides (sous forme d'hexosamines) et le collagène (sous forme d'hydroxyle-proline) ont été déterminés dans ce tissu au point de vue pondéral et volumétrique. Le calcium a également été déterminé dans les ostéones aux stades initial et final de la calcification. Malgré des rapports Ca/P sensiblement identiques, l'os lamellaire interstitiel périosté et les Mittellinien diffèrent en composition organique. L'os interstitiel a un contenu plus élevé en azote (absolu et par rapport au phosphore) et en hydroxyle-proline et azote non-collagénique que les Mittellinien. En étudiant les résultats sur la composition du tissu ostéoide, les ostéones à divers degrés de calcification et les structures décrites ci-dessus, on se rend compte de la composition variable du tissu osseux d'une plage à l'autre. D'après les résultats analytiques, il semble que dans tout processus de calcification rapide, des protéines non-collagéniques (probablement des protéoglycanes) sont présentes.

Kurzfassung: Zusammenfassung Eine Untersuchung der Zusammensetzung des Knochengewebes auf der Stufe mikroskopischer Strukturen, welche früher auf die Haversianischen Systeme begrenzt war, ist auf den interstitiellen Lamellenknochen des Periosts und auf die Mittellinien ausgedehnt worden. Phosphor, Calcium, Gesamtstickstoff, Mucopolysaccharide (als Hexosamine) und Kollagen (als Hydroxyprolin) wurden in diesen Materialien in bezug auf Gewicht und Volumen bestimmt. Calcium wurde auch in den Osteonen in der Anfangs- und Endphase der Verkalkung bestimmt. Trotz praktisch identischem Ca/P-Verhältnis unterscheiden sich interstitieller Lamellenknochen des Periosts und Mittellinien in ihrer organischen Zusammensetzung. Interstitieller Knochen hat einen höheren Gesamtstickstoffgehalt (absolut sowie auf Phosphorgehalt bezogen), ebenso mehr Hydroxyprolin und nicht-kollagenen Stockstoff als die Mittellinien. Eine Zusammenstellung von Daten über die Zusammensetzung des Osteoid-Gewebes, der Osteonen in verschiedenen Stadien der Verkalkung und der oben aufgeführten Strukturen zeigt, wie unterschiedlich die Zusammensetzung des Knochengewebes sogar von einer mikroskopischen Struktur zur angrenzenden sein kann. Es wurde versucht, aus den analytischen Daten eine allgemeine Regel betreffend den verkalkungsprozess zu erhalten, nämlich: Wo immer eine Verkalkung rasch stattfindet, sind nicht-kollagene Proteine (möglicherweise Proteoglycane) anwesend.

Notizen: Abstract A study of the composition of bone tissue at the level of microscopic structures, previously limited to the Haversian systems, has been extended to interstitial periosteal lamellar bone and to the “Mittellinien”. Phosphorus, calcium, total nitrogen, mucopolysaccharides (as hexosamines) and collagen (as hydroxyproline) were determined in these materials on both weight and volume basis. Calcium was also been determined in osteones at the initial and final stage of calcification. In spite of virtually identical Ca/P ratios, interstitial periosteal lamellar bone and Mittellinien differ in their organic composition. Interstitial bone has a higher total nitrogen content (both absolute and relative to phosphorus) as well as higher hydroxyproline and non-collagenous nitrogen than the Mittellinien. A compilation of data on the composition of osteoid tissue, osteones at different degrees of calcification and the above structures, shows how variable is the composition of bone tissue even from one microscopic structure to the one adjacent. Tentative indications of a general rule governing the process of calcification were obtained from the analytical data; namely that wherever calcification is taking place rapidly, non-collagenous proteins (possibly proteoglycans) are present.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013735

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9

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Microchemical studies on acid glycosaminoglycans of the epiphyseal zones during endochondral calcification (1973)

Larsson, Sven-Erik ; Ray, Robert D. ; Kuettner, Klaus E.

Springer

Calcified tissue international 13 (1973), S. 271-285

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Glycosaminoglycans ; Extraction ; Epiphysis ; Cartilage ; Bone

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé Des glycosaminoglycanes de zones au repos, sériées, hypertrophiques et calcifiées de la métaphyse épiphysaire et du cartilage du septum nasal ont été extraits à l'aide d'un solvant, 3 M GuCl, selon Sajdera et Hascall (1969), pour séparer les glycosaminoglycanes en une partie que l'on peut extraire et une partie qui reste liée au tissu. Le cartilage épiphysaire nécessite des temps d'extraction plus prolongés que le cartilage du septum nasal pour extraire des quantités similaires de glycosaminoglycanes acides suggérant une liaison plus étroite de ces derniers dans le tissu. Vers le front de calcification, les glycosaminoglycanes sont extraits plus facilement alors que dans la zone calcifiée pas plus de 30% ne peut être extrait. Des résultats obtenus par le procédé de microfractionnement CPC d'Antonopoulos et coll. (1964) indiquent une distribution similaire selon le poids moléculaire et/ou la densité de charge pour le chondroitine sulfate qui se laisse extraire ou non du cartilage du septum nasal et le chondroitine sulfate que l'on ne peut extraire du cartilage du septum nasal et des zones au repos et sériées de la métaphyse. Les glycosaminoglycanes des zones hypertrophiques et calcifiées que l'on ne peut extraire sont surtout de faible poids moléculaire et/ou leur densité de charge se compare au pool que l'on peut extraire. L'acide hyaluronique ne peut être extrait du septum nasal et des zones au repos, sériées et hypertrophiques avec des concentrations croissantes vers le front de calcification. Dans la zone calcifiée, un changement avec augmentation de l'acide hyaluronique que l'on peut extraire est noté. Ces résultats sont discutés.

Kurzfassung: Zusammenfassung Die sauren Glycosaminoglycane von ruhenden, säulenförmigen, hypertrophischen und verkalkten Zonen der Epiphysen-Wachstumsplatte und des Nasenseptum-Knorpels vom Kalb wurden mittels eines dissoziierenden Lösungsmittels, 3 M Guanidinchlorid, nach Sajdera und Hascall (1969) extrahiert, um die Glycosaminoglycane in einen extrahierbaren und einen unextrahierbaren Anteil — dieser bleibt ans Gewebe gebunden — zu trennen. Der Epiphysenknorpel beanspruchte längere Extraktionszeiten als der Nasenseptumknorpel, um vergleichbare Mengen saurer Glycosaminoglycane abzugeben. Dies deutet auf eine stärkere Bindung der Proteoglycane im Gewebe. Die Glycosaminoglycane ließen sich leichter aus dem Bereich der Verkalkungsfront extrahieren, während aus der verkalkten Zone nicht mehr als 30% extrahiert werden konnten. Die Resultate, die mit dem Cetylpyridinchlorid-Mikrofraktionierungsverfahren von Antonopouloset al. (1964) erhalten wurden, deuteten auf eine ähnliche Verteilung entsprechend dem Molekulargewicht und/oder der Ladungsdichte für extrahierbares und unextrahierbares Chondroitinsulfat im Nasenseptumknorpel und in ruhenden und säulenförmigen Zonen der Epiphysen-Wachstumsplatte. Die unextrahierbaren Glycosaminoglycane in hypertrophischen und verkalkten Zonen zeigten vorwiegend niederes Molekulargewicht und/oder niedere Ladungsdichte im Vergleich zum extrahierbaren Anteil. Die Hyaluronsäure ließ sich aus Nasenseptum und ruhenden, säulenförmigen und hypertrophischen Zonen nicht extrahieren und zeigte höhere Konzentrationen als in der Verkalkungsfront. In der verkalkten Zone erfolgte eine Verschiebung zu meist extrahierbarer Hyaluronsäure. Die Bedeutung dieser Befunde wird diskutiert.

Notizen: Abstract The acid glycosaminoglycans of resting, columnar, hypertrophic and calcified zones of calf epiphyseal growth plate and of nasal septum cartilage were extracted with a dissociative solvent, 3M GuCl, according to Sajdera and Hascall (1969), to separate the glycosaminoglycans into an extractable pool and an unextractable pool which remains bound within the tissue. Epiphyseal cartilage required longer extraction times than did nasal septum cartilage to extract comparable amounts of acid glycosaminoglycans suggesting a stronger binding of proteoglycans within the tissue. Towards the calcification front the glycosaminoglycans were extracted more easily while in calcified zone not more than 30% could be extracted. Data obtained by the CPC microfractionation procedure of Antonopouloset al. (1964) indicated similar distribution according to molecular weight and/or charge density for extractable and unextractable chondroitin sulphate in nasal septum cartilage and in resting and columnar zones of epiphyseal growth plate. Unextractable glycosaminoglycans in hypertrophic and calcified zones were of predominantly low molecular weight and/or charge density compared to the extractable pool. Hyaluronic acid was unextractable in nasal septum and in resting, columnar and hypertrophic zones with increasing concentrations towards the calcification front. In calcified zone a shift to mainly extractable hyaluronic acid occurred. The significance of these findings is discussed.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02015417

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The selective inhibition of mucopolysaccharide synthesis by vitamin a treatment of cultured chick embryo chondrocytes (1973)

Solursh, Michael ; Meier, Stephen

Springer

Calcified tissue international 13 (1973), S. 131-142

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ISSN: 1432-0827

Schlagwort(e): Mucopolysaccharide ; Synthesis ; Vitamin A ; Cartilage ; Tissue culture

Quelle: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Thema: Biologie , Medizin , Physik

Beschreibung / Inhaltsverzeichnis: Résumé L'effet de la vitamine A sur la synthèse des mucopolysaccharides acides a été étudiéin vitro dans des cultures cellulaires de chondrocytes sternaux d'embryons de poulets. La vitamine A provoque une inhibition, liée à la concentration, de la synthèse des mucopolysaccharides acides. L'effet d'inhibition de la vitamine A sur la synthèse des mucopolysaccharides acides n'est pas la conséquence d'une cytotoxicité générale, étant donné que dans les conditions utilisées, provoquant une inhibition de 50% de la synthèse mucopolysaccharidique, l'incorporation de leucine en matériel insoluble acide ou la synthèse de collagène n'est pas altérée. L'activation des lysosomes ne semblent pas intervenir dans l'inhibition de l'incorporation de sulfate, étant donné que l'acide E-amino caproique (un inhibiteur protéique) et la chloroquine (un stabilisateur de membrane des lysosomes) n'inversent pas cette inhibition. En plus, l'augmentation de la dégénérescence polysaccharidique est trop faible pour rendre compte de l'incorporation de sulfate inhibé par la vitamine A. L'action de la vitamine A n'est pas facilement modifiée et les chondrocytes deviennent fibroblastiques après 24 heures de traitement avec 3 μg/ml de vitamine A. Etant donné que l'incorporation de glucose en polysaccharides est plus rapidement inhibée que la glucosamine ou sulfate, il semble que la vitamine A agit par un mécanisme inconnu pour inhiber une étape préliminaire de la biosynthèse des mucopolysaccharides.

Kurzfassung: Zusammenfassung Die Wirkung von Vitamin A auf die Synthese von sauren Mucopolysacchariden wurde in vitro in Zellkulturen von Chondrocyten aus dem Sternum von Kükenembryonen studiert. Vitamin A verursacht eine Konzentrations-abhängige Hemmung der Synthese saurer Mucopolysaccharide. Die Hemmwirkung von Vitamin A auf die Synthese saurer Mucopolysaccharide ist nicht die Folge einer allgemeinen Cytotoxicität, denn unter den hier untersuchten Bedingungen besteht wohl eine über 50%ige Hemmung der Mucopolysaccharid-Synthese, aber weder der Einbau von Leucin in Säure-unlösliches Material noch die Collagensynthese werden verändert. Eine Lysosomen-Aktivierung scheint an der Hemmung des Sulfateinbaus nicht beteiligt zu sein, da E-Aminocapron-Säure (ein Hemmstoff der Protease) und Chloroquin (ein Stabilisator der Lysosomen-Membran) diese Hemmung nicht aufheben. Außerdem ist der erhöhte Polysaccharid-Abbau zu gering, um als Ursache für einen durch Vitamin A gehemmten Sulfateinbau in Betracht zu kommen. Die Wirkung von Vitamin A läßt sich nicht leicht rückgängig machen und die Chondrocyten werden nach einer 24 stündigen Behandlung mit 3 μg Vitamin A/ml fibroblastisch. Da der Glucoseeinbau durch die Polysaccharide schneller gehemmt wird als derjenige von Glucosamin oder Sulfat, wird vermutet, daß Vitamin A durch einen unbekannten Mechanismus eine frühe Stufe im Verlauf der Mucopolysaccharid-Biosynthese hemmt.

Notizen: Abstract The effect of vitamin A on the synthesis of acid mucopolysaccharides has been studiedin vitro in cell cultures of chick embryo sternal chondrocytes. Vitamin A produces a concentration-dependent inhibition of acid mucopolysaccharide synthesis. the inhibitory effect of vitamin A on acid mucopolysaccharide synthesis is not the result of a general cytotoxicity, since, under the conditions studied here, while there is over a 50% inhibition of mucopolysaccharide synthesis, the incorporation of leucine into acid insoluble material or the synthesis of collagen is unaltered. Lysosomal activation does not appear to be involved in the inhibition of sulfate incorporation, since E-amino caproic acid (a protease inhibitor) and chloroquine (a lysosomal membrane stabilizer) do not reverse this inhibition. In addition, enhanced polysaccharide breakdown is too small to account for vitamin A-inhibited sulfate incorporation. The effect of vitamin A is not readily reversed and chondrocytes become fibroblastic after a 24 hour treatment with 3 μg/ml of vitamin A. Because the incorporation of glucose into polysaccharides is inhibited faster than glucosamine or sulfate, it is suggested that vitamin A acts by an unknown mechanism to inhibit a step early in the pathway for mucopolysaccharide biosynthesis.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02015403

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