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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. ; [et al.]

Springer

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

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Hydroxyapatite ; Calcification ; Phases ; Growth ; Microscopy

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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.

Type of Medium: Electronic Resource

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

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2

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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

Keywords: Calcification ; Metal ; Experimental ; Rodent ; Fowl

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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.

Type of Medium: Electronic Resource

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

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3

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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. ; [et al.]

Springer

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

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Pyrophosphate ; Bone ; Cartilage ; Calcification

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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.

Type of Medium: Electronic Resource

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

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4

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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 ; [et al.]

Springer

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

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Calcification ; Neutral sites ; Elastin ; Calcium

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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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5

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The effect of insulin on bone resorption (1973)

Puche, R. C. ; Romano, M. C. ; Locatto, M. E. ; [et al.]

Springer

Calcified tissue international 12 (1973), S. 8-15

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Insulin ; Bone ; Calcium ; Resorption ; Orthophosphate

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: Résumé L'administration d'insuline cristallisée à des rats thyroparathyroidectomisés provoque une augmentation de la calcémie et de la phosphorémie. Le calcium plasmatique s'élève de façon linéaire entre 31 et 250 m Unités d'insuline/100 g de poids corporel. La courbe obtenue n'est guère différente de celle obtenue par extrait parathyroidien. L'administration simultanée d'insuline et d'extrait parathyroidien à des rats thyro-parathyroidectomisés agit sur la calcémie et la phosphorémie par un effet additif. Lorsque des os frontaux d'embryons de poulet sont cultivésin vitro en présence d'insuline cristallisée, le taux de résorption augmente. L'insuline augmente le taux de consommation en glucose des explants et induit une accumulation de citrate dans le milieu de culture. L'insuline stimule donc la résorption osseuse.

Abstract: Zusammenfassung Der Plasmagehalt an Calcium und Phosphor bei thyroparathyreoidektomierten Ratten wurde durch die Verabreichung von kristallinem Insulin erhöht. Das Plasmacalcium verhielt sich zwischen 31 und 250 m Einheiten Insulin pro 100 g Körpergewicht linear. Die Steigung der erhaltenen Kurve ist nicht signifikant verschieden von derjenigen, die nach Parathyreoidea-Extrakt erhalten wird. Die gleichzeitige Verabreichung von Insulin und Parathyreoidea-Extrakt von thyroparathyreoidektomierten Ratten hatte eine kumulative Wirkung auf den Gehalt von Calcium und Phosphor im Plasma. Wenn Stirnbeine von Kükenembryos mit kristallinem Insulinin vitro kultiviert wurden, erhöhte sich die Resorptionsrate. Das Insulin steigerte den Glucoseverbrauch der Explantate und verursachte eine Anreicherung von Citrat im Kulturmedium. Die Ergebnisse deuten auf eine Stimulation der Knochenresorption durch Insulin.

Notes: Abstract the administration of crystalline insulin to thyroparathyroidectomized rats raised their calcium and phosphorus plasma levels. The plasma calcium gave a linear response between 31 and 250 mU of insulin/100 g body weight. The slope obtained is not significantly different from that obtained with parathyroid extract. The simultaneous administration of insulin and parathyroid extract to thyroparathyroidectomized rats affected the calcium and phosphorus plasma levels in an additive fashion. When chick embryo frontal bones were cultivatedin vitro with crystalline insulin the rate of resorption increased. Insulin increased the rate of glucose consumption by the explants and induced the accumulation of citrate in the culture medium. It is concluded that insulin stimulates bone resorption.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013717

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6

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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

Keywords: Mouse ; Calcification ; Metals ; Mast Cells

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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

Keywords: Calcification ; Histochemistry ; Autoradiography ; Fetal ; Mandible

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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. ; [et al.]

Springer

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

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Analysis ; Osteon ; Bone ; Composition ; Calcification

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: 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.

Abstract: 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.

Notes: 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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Detection of collagen degradation products in bone (1973)

Kuboki, Yoshinori ; Shimokawa, Hitoyata ; Ono, Toshio ; [et al.]

Springer

Calcified tissue international 12 (1973), S. 303-312

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Bone ; Resorption ; Collagen ; Degradation

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: Résumé De la poudre osseuse est décalcifiée et extraite à l'aide de l'E.D.T.A.0.5 M, puis d'un tampon de McIlvaine à pH 7.4. Trois fractions contenant de l'hydroxyproline ont été obtenues à partir de l'extrait de l'E.D.T.A., purifié par filtration sur gel. Ces 3 fractions sont considérées comme des produits de dégradation du collagène, étant donné leur analogie en composition en acides aminés. Le tampon de McIlvaine est fractionné par le sulfate d'ammonium. A partir de la fraction de saturation 0.3 M, après reconstitution avec l'ATP, un fragment de 700 Å de long est observé au microscope électronique. Une comparaison avec du collagène à segment espacé long semble indiquer que ce fragment est un produit de dégradation partielle de collagène et comprend environ un quart de la molécule collagénique de l'extrémité aminée terminale.

Abstract: Zusammenfassung Knochenpulver wurde mit 0.5 M EDTA entkalkt und anschließen mit McIlvaine-Puffer bei pH 7,4 extrahiert. Aus dem durch Gel-Filtrations-Chromatographie gereinigten EDTA-Extrakt konnten 3 Hydroxyprolin enthaltende Fraktionen gewonnen werden. Diese wurden wegen ihrer kollagenähnlichen Aminosäurenstruktur für Abbauprodukte des Kollagens gehalten. Der McIlvaine-Puffer-Extrakt wurde mittels Ammoniumsulfat fraktioniert. Nach Rekonstitution mit ATP wurde aus der zu 0.3 gesättigten Fraktion ein Fragment in der Länge von 700 Å entnommen und unter dem Elektronenmikroskop geprüft. Vergleiche mit „segment-longspacing collagen” ließen vermuten, daß es sich bei diesem Fragment um teilweise abgebautes Kollagen handelte, das aus ungefähr einem Viertel des Kollagenmoleküls mit der endständigen Aminogruppe besteht.

Notes: Abstract Bone powder was decalcified and extracted with 0.5 M EDTA and then with McIlvaine buffer at pH 7.4. From the EDTA extract, purified by gel filtration chromatography, three hydroxyproline-containing fractions were obtained which were considered to be degradation products of collagen because of their collagen-like amino-acid composition. The McIlvaine buffer extract was fractionated by ammonium sulfate. From the 0.3 saturation fraction, after reconstitution with ATP, a fragment 700 Å in length was observed with the electron microscope. Comparison with segment-long-spacing collagen suggested that this fragment was a partially-degraded product of collagen and consisted of approximately one quarter of the collagen molecule from the terminal-amino end.

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URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013743

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10

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Cyclic bone remodeling in deer (1973)

Hillman, J. R. ; Davis, R. W. ; Abdelbaki, Y. Z.

Springer

Calcified tissue international 12 (1973), S. 323-330

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ISSN: 1432-0827

Keywords: Bone ; Osteoporosis ; Resorption ; Deer

Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000

Topics: Biology , Medicine , Physics

Description / Table of Contents: Résumé Des biopsies de côte, métacarpe et tibia sont prélevées chez des daims, cinq fois, pendant le cycle de croissance annuelle des andouillers. Les tissus sont étudiés par des méthodes histométriques ou densitométriques, suivies par l'analyse minérale à l'aide de la spectrophotométrie d'absorption atomique. Peu de remaniement s'observe dans le tissu osseux pendant la période de repos, mais pendant la période de croissance maximale des andouillers en juin, le remaniement osseux interne atteint son maximum. La résorption la plus élevée de 22,99% s'observe dans les côtes: elles est de 13,10% dans le métacarpe et 10,37% dans le métatarse. A l'automne, à la fin de la croissance des andouillers, on note une diminution du remaniement qui atteint des valeurs voisines de celle de la période de repos. Au niveau des côtes, les valeurs les plus faibles de poids de cendre, par unité de volume, s'observent au milieu de la période de croissance des andouillers, mais aucune variation cyclique de ces valeurs n'est trouvée dans le métacarpe, le métatarse et le tibia. Le pourcentage de calcium, magnésium et phosphore dans la cendre d'os ne varie pas pendant le cycle de croissance de l'andouiller. Il ne semble donc pas y avoir de changement de composition osseuse pendant les periodes de remaniement élevé.

Abstract: Zusammenfassung Es wurden beim Wild in 5 Intervallen während des jährlichen Geweihwachstums-Cyclus folgende Biopsie-Proben entnommen: Rippe, Metacarpus, Metatarsus und Tibia. Die Gewebe wurden entweder mit histometrischen Methoden oder mit densitometrischen Messungen untersucht, welche durch eine Mineralanalyse mittels Atom-Absorptions-Spektrophotometrie ergänzt wurden. Während der Ruheperiode des Geweihwachstums erfolgte wenig Knochenneubildung; während der Hauptgeweihwachstumszeit im Juni hingegen erreichte die Knochenneubildung einen Höhepunkt. Die höchste Resorption von 22,99% erfolgte in den Rippen, beim Metacarpus waren es 13,10% und beim Metatarsus 10,37%. Beim Stillstand des Geweihwachstums im Herbst sank auch die Knochenneubildung wieder auf das niedere Niveau ab, das vor dem Geweihwachstum festgestellt wurde. Bei den Rippen zeigten sich die niedrigsten Werte des Aschgewichts per Volumeneinheit in der Mitte des Geweihwachstums; aber bei Metacarpus, Metatarsus und Tibia wurden für diese Werte keine cyclischen Veränderungen festgestellt. Der Prozentsatz von Calcium, Magnesium und Phosphor in der Knochenasche veränderte sich während des Geweihwaschstums-Cyclus nicht, was darauf hindeutet, daß die Zusammensetzung des Knochens während der Perioden erhöhter Neubildung gleich blieb.

Notes: Abstract Biopsy samples of rib, metacarpus, metatarsus and tibia were obtained from deer at five intervals during the annual antler growth cycle. Tissues were examined by either histometric methods or by densitometric measurements followed by mineral analysis using atomic absorption spectrophotometry. Little remodelling occurred in bones during the period of antler quiescence, but during the peak of antler growth in June, internal bone remodelling reached a peak. The highest resorption of 22.99% occurred in ribs with lower levels of 13.10% for metacarpus and 10.37% for metatarsus. At the cessation of antler growth in the fall, remodelling again decreased to the low level found preceeding antler growth. In ribs lowest values of ash weight per unit volume occurred during the middle of antler growth but no cyclic variations were found for these values in metacarpus, metatarsus and tibia. Percentage of calcium, magnesium and phosphorus in bone ash did not vary during the antler growth cycle indicating no change in bone composition during periods of high remodelling.

Type of Medium: Electronic Resource

URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF02013745

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