Resorption of bone collagen by multinucleated cells

Abstract

Young donor rats of an isogenously related strain were injected with³H proline (1 μ Ci/g) and killed from 6 hours to 28 days later. The scapulae were removed, decalcified with EDTA and implanted subcutaneously into the backs of recipient rats. They were removed 14 days later with the surrounding tissue, sectioned, processed for autoradiography and stained with hematoxylin and eosin. In all cases there was a giant cell response round the bone. In bones removed from the donor animals 6 hours after proline injections, the label was on the edge of the appositional side of the bone and the giant cells did not remove it. By 28 days after proline administration when, due to apposition and resorption, the label was on the resorptive side of the bone, giant cells were seen removing the label, which however they did not ingest. It thus appears, as has been suggested in the literature, that recently formed bone collagen is removed with difficulty, but older collagen can be resorbed.

Résumé

De jeunes rats donneurs, de même portée, sont injectés à l'aide de proline³H (1 μ Ci/g) et sacrifiés de 6 heures à 28 jours plus tard. Les omoplates sont prélevées, décalcifiées à l'EDTA et implantées dans la région dorsale sous-cutanée des rats receveurs. Elles sont prélevées 14 jours plus tard avec les tissus environnants, puis elles sont préparées pour l'autoradiographie et colorées à l'hématoxyline-éosine. Dans tous les cas, une prolifération de cellules géantes est observée autour de l'os. Dans les os d'animaux donneurs, prélevés 6 heures après injection de proline, l'isotope est localisé sur les bords de la face d'apposition de l'os et les cellules géantes ne l'éliminent pas. Vingt huit jours après administration de proline, lorsque, par suite de l'apposition et de la résorption, l'isotope est localisé sur le côté de l'os, en voie de résorption, les cellules géantes éliminent l'isotope, sans l'ingérer toutefois. Il apparait, ainsi, que le collagène osseux, formé récemment, est difficilement éliminé, alors que le collagène plus ancien peut être résorbé.

Zusammenfassung

Jungen, als Spender verwendeten Ratten aus einem isologen Stamm wurde³H-Prolin (1 μ Ci/g) injiziert; sie wurden 6 std bis 28 Tage später getötet. Die Schulterblätter wurden herauspräpariert, mit EDTA demineralisiert und subcutan am Rücken von Empfängerratten implantiert. 14 Tage später wurden sie mit dem umgebenden Gewebe entfernt, geschnitten, zur Autoradiographie vorbereitet und mit Hämatoxylin-Eosin gefärbt. In allen Fällen fand sich eine Ansammlung von Riesenzellen rund um den Knochen. Knochen, welche 6 Std nach der Prolininjektion von Spendertieren entnommen wurden, enthielten die Markierung am Rande der Anlagerungsseite, und diese Markierung wurde durch die Riesenzellen nicht verdrängt. Knochen, welche 28 Tage nach der Prolininjektion von Spendertieren entnommen wurden, zeigten durch Anlagerung und Resorption die Markierung auf der resorptiven Seite des Knochens; die Riesenzellen entfernten die Markierung, jedoch ohne sie zu phagocytieren. Es scheint daher, wie es auch in der Literatur vorgeschlagen wird, daß neugebildetes Knochenkollagen nur schwer zu entfernen ist, älteres Kollagen jedoch resorbiert werden kann.