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Die Bindegewebsbedeckung des Condylus mandibulae: Zusammenhang von altersabhängigen Veränderungen der großen Proteoglykane, freiem Gewebewasser und Adaptationsfähigkeit

The soft tissue cover of the mandibular condyle: Age-related changes in high buoyant density proteoglycans, free tissue water and remodelling activity

  • Experimentelle Untersuchung
  • Published:
Journal of Orofacial Orthopedics / Fortschritte der Kieferorthopädie Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Mittels biochemischer Methoden wurde gezeigt, daß die relative Menge großer Proteoglykane in der Bindegewebsbedeckung des Condylus mandibulae von Hausschweinen altersbedingt abnimmt und die chemische Zusammensetzung der großen Proteoglykane wie folgt variiert: Mit zunehmendem Lebensalter nahm der relative Gehalt an Protein zu und Galaktosamin ab. Der relative Gehalt von Glukosamin war in Neonatalen und Juvenilen ähnlich, in Adulten jedoch deutlich größer als in Juvenilen. Die relativen Mengen von Galaktosamin plus Glukosamin wurden altersbedingt kleiner. Mit Hilfe von1H-NMR-relaxationsspektroskopischen Methoden wurde gezeigt, daß die Konzentration des freien Gewebewassers in der Bindegewebsbedeckung des Condylus mandibulae altersabhängig kleiner wurde. Demgegenüber war die Mobilität des freien Gewebewassers bei Neonatalen größer als bei Juvenilen, jedoch bei Juvenilen und Adulten in etwa gleich. Die Konzentration des freien Gewebewassers, nicht jedoch seine Mobilität, korrelierten mit den relativen Anteilen polyanionischer Seitenketten der großen Proteoglykane, das heißt ihren Chondroitin- plus Keratansulfatketten. Die großen Proteoglykane der Bindegewebsbedeckung des Condylus mandibulae sind wahrscheinlich über ihren Einfluß auf die Konzentration des freien Gewebewassers und damit auf die Konzentration gelöster Substanzen sowie das Mikromilieu der Zellen an der Regulation der altersabhängigen änderungen der Adaptationsfähigkeit im Bereich des Condylus mandibulae beteiligt.

Summary

Age-related changes in the relative proportion of high buoyant density proteoglycans of the soft tissue cover of the mandibular condyle of domestic pigs and the chemical composition of these proteoglycans were investigated by biochemical methods. The relative proportion of high buoyant density proteoglycans has been shown to decrease with age, with their chemical composition varying as follows: With age, the relative proportions of protein increased, galactosamine decreased, glucosamine was similar in newborns and juveniles, but clearly increased in adults, galactosamine plus glucosamine decreased. As measured by1H-NMR-relaxation spectroscopic methods, the concentration of free tissue water of the soft tissue cover of the mandibular condyle decreased with age. Its mobility, however, was greater in newborns than in juveniles, but similar in juveniles and adults. The concentration of free tissue water, but not its mobility, correlated weakly with relative proportions of polyanionic side chains (e. g. chondroitin sulphate plus keratan sulphate chains) of the high buoyant density proteoglycans. By affecting the concentration of free tissue water and in turn of matrix solutes and cellular environments, the high buoyant density proteoglycans of the soft tissue cover of the mandibular condyle seem to be involved in regulation of age-related changes in the adaptive remodelling activity of the mandibular condyle.

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References

  1. Buckwalter, J. A., L. C. Rosenberg, E. B. Hunziker: Articular cartilage: composition, structure, response to injury, and methods of facilitating repair. In: Ewing, J. W. (ed.): Articular cartilage and knee joint function: basic science and arthroscopy. Raven Press, New York 1990, p. 19–56.

    Google Scholar 

  2. Charlier, J. P., A. Petrovic, J. Herrmann-Stutzmann: Effects of mandibular hyperpropulsion on the prechondroblastic zone of young rat condyle. Amer. J. Orthodont. 55 (1969), 71–75.

    Google Scholar 

  3. Dannhauer, K.-H.: Wachstums- und Adaptationsprozesse im kondylären Knorpel des Kiefergelenkes — Eine tierexperimentelle Studie. Habil.-Schrift, Universität Leipzig 1989.

  4. Dannhauer, K.-H.: Die Wachstumsreaktion des mandibulären Gelenkknorpels auf biomechanische Reize und ihre Bedeutung für die Funktionskieferorthopädie — Ergebnisse tierexperimenteller und biophysikalischer Untersuchungen. Fortschr. Kieferorthop. 53 (1992), 53–60.

    Google Scholar 

  5. Farndale, R. W., D. J. Buttle, A. J. Barrett: Improved quantitation and discrimination of sulphated glycosaminoglycans by use of dimethylmethylene blue. Biochim. biophys. Acta 883 (1986), 173–177.

    Google Scholar 

  6. Hardingham, T. E., A. J. Fosang: Proteoglycans: many forms and many functions. FASEB J. 6 (1992), 861–870.

    Google Scholar 

  7. Hardingham, T. E., A. J. Fosang, J. Dudhia: Aggrecan, the chondroitin sulfate/keratan sulfate proteoglycan from cartilage. In: Kuettner, K. E., R. Schleyerbach, J. G. Peyron, V. C. Hascall (eds.): Articular cartilage and osteoarthritis. Raven Press, New York 1992, p. 5–20.

    Google Scholar 

  8. Heinegård, D.: Extraction, fractionation and characterization of proteoglycans from bovine tracheal cartilage. Biochim. biophys. Acta 285 (1972), 181–192.

    Google Scholar 

  9. Heinegård, D.: Polydispersity of cartilage proteoglycans. J. biol. Chem. 252 (1977), 1980–1989.

    Google Scholar 

  10. Heinegård, D., M. Paulsson, S. Inerot, C. Carlström: A novel low-molecular-weight chondroitin sulphate proteoglycan isolated from cartilage. Biochem. J. 197 (1981), 355–366.

    Google Scholar 

  11. Heinegård, D., E. R. Pimentel: Cartilage matrix proteins. In: Kuettner, K. E., R. Schleyerbach, J. G. Peyron, V. C. Hascall (eds.): Articular cartilage and osteoarthritis. Raven Press, New York 1992, p. 95–111.

    Google Scholar 

  12. Hoffer, O.: Mandibuläre Bißverlagerung und Kiefergelenk. Fortschr. Kieferorthop. 31 (1970), 405–414.

    Google Scholar 

  13. Kantomaa, T., B. K. Hall: On the importance of cAMP and Ca++ in mandibular condylar growth and adaptation. Amer. J. Orthodont. dentofac. Orthop. 99 (1991), 418–426.

    Google Scholar 

  14. Kantomaa, T., P. Pirttiniemi, M. Tuominen, A. Poikela: Glycosaminoglycan synthesis in the mandibular condyle during growth adaptation. Acta Anat. 151 (1994), 88–96.

    Google Scholar 

  15. Kantomaa, T., M. Tuominen, P. Pirttiniemi: Effect of mechanical forces on chondrocyte maturation and differentiation in the mandibular condyle of the rat. J. dent. Res. 73 (1994), 1150–1156.

    Google Scholar 

  16. Komposch, G.: Eine tierexperimentelle Studie zur Reaktionsfähigkeit der temporomandibulären Strukturen auf kieferorthopädische Maßnahmen. Fortschr. Kieferorthop. 43 (1982), 407–431.

    Google Scholar 

  17. Lohmander, L. S.: Proteoglycans of joint cartilage. Structure, function, turnover and role as markers of joint disease. Baillière's clin. Rheum. 2 (1988), 37–62.

    Google Scholar 

  18. Luder, H. U., C. P. Leblond, K. von der Mark: Cellular stages in cartilage formation as revealed by morphometry, radioautography and type II collagen immunostaining of the mandibular condyle from weanling rats. Amer. J. Anat. 182 (1988), 197–214.

    Google Scholar 

  19. Maroudas, A., R. Schneidermann, O. Popper: The role of water, proteoglycan, and collagen in solute transport in cartilage. In: Kuettner, K. E., R. Schleyerbach, J. G. Peyron, V. C. Hascall (eds.): Articular cartilage and osteoarthritis. Raven Press, New York 1992, p. 355–371.

    Google Scholar 

  20. McNamara, J. A., D. S. Carlson: Quantitative analysis of temporomandibular joint adaptation to protrusive function. Amer. J. Orthodont. 76 (1979), 593–611.

    Google Scholar 

  21. Murphy, G., J. J. Reynolds: Extracellular matrix degradation. In: Royce, P. M., B. Steinmann (eds.): Connective tissue and its heritable disorders. Wiley-Liss Inc., New York 1993, p. 287–316.

    Google Scholar 

  22. Oldberg, å., P. Antonsson, E. Hedbom, D. Heinegård: Structure and function of extracellular matrix proteoglycans. Biochem. Soc. Trans. 18 (1990), 789–792.

    Google Scholar 

  23. Petrovic, A., J. Stutzmann: The concept of mandibular tissue-level growth potential and responsiveness to a functional appliance. In: Graber, L. E. (ed.): Orthodontics: state of the art, essence of the science. C.V. Mosby, St. Louis 1986, p. 59.

    Google Scholar 

  24. Sandy, J. D.: Extracellular metabolism of aggrecan. In: Kuettner, K. E., R. Schleyerbach, J. G. Peyron, V. C. Hascall (eds.): Articular cartilage and osteoarthritis. Raven Press, New York 1992, p. 21–33.

    Google Scholar 

  25. Schneidermann, R., D. Keret, A. Maroudas: The effects of mechanical and osmotic pressure on the rate of glycosaminoglycan synthesis in the human adult femoral head. J. Orthop. Res. 4 (1986), 393–408.

    Google Scholar 

  26. Stöckli, P.: Die Reaktionsfähigkeit des mandibulären Gelenkknorpels auf orthopädische Stimulation während der Wachstumsphase. Schweiz. Mschr. Zahnheilk. 82 (1972), 335–379.

    Google Scholar 

  27. Stutzmann, J., A. Petrovic: Intrinsic regulation of the condylar cartilage growth rate. Europ. J. Orthodont. 1 (1979), 41–54.

    Google Scholar 

  28. Urban, J. P. G., A. Hall: Physical modifiers of cartilage metabolism. In: Kuettner, K. E., R. Schleyerbach, J. G. Peyron, V. C. Hascall (eds.): Articular cartilage and osteoarthritis. Raven Press, New York 1992, p. 393–409.

    Google Scholar 

  29. Urban, J. P. G., A. C. Hall, K. A. Gehl: Regulation of matrix synthesis rates by the ionic and osmotic environment of articular chondrocytes. J. cell. Physiol. 154 (1993), 262–270.

    Google Scholar 

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Müller, K., Roth, S., Fischer, D.C. et al. Die Bindegewebsbedeckung des Condylus mandibulae: Zusammenhang von altersabhängigen Veränderungen der großen Proteoglykane, freiem Gewebewasser und Adaptationsfähigkeit. J Orofac Orthop/Fortschr Kieferorthop 57, 310–321 (1996). https://doi.org/10.1007/BF02197552

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