Summary
The RANK/RANKL/OPG system plays an important role in the regulation of bone metabolism
and bony integration around implants. The aim of this study was to analyse gene expression
of OPG, RANK, and RANKL in regenerating bone during implant integration. Additionally,
the effect of intermittent para - thyroid hormone (PTH) treatment was analysed. A
titanium chamber was implanted in the proximal tibiae of 48 female rats. The animals
received either human PTH or saline solution (NaCl). After 21 and 42 days, RNA was
isolated from tissue adjacent to the implant and expression of RANK, RANKL, and OPG
was analysed. After 21 days, very low expression levels of all genes were shown. In
contrast, increased gene expression after 42 days was determined. Expression of RANK
and RANKL was lower than that for OPG. The lower expression levels after 21 days might
be due to still ossifying, fibrotic tissue around the titanium chamber. An increased
OPG synthesis rate associated with decreased RANKL expression after 42 days revealed
bone-forming processes. Despite significant differences in gene expression between
the time points, only slight differences were observed between application of intermittent
PTH and NaCl after a period of 42 days.
Zusammenfassung
Das RANK/RANKL/OPG-System spielt für den Knochenstoffwechsel und die Knochenreparatur
eine wichtige Rolle. In dieser Studie sollte die Expression von OPG, RANK und RANKL
im regenerierenden Knochen während der Implantatintegration analysiert werden. Zusätzlich
wurde der Effekt von intermittierendem PTH im regenerierenden Knochen untersucht.
In die proximale Tibia von 48 weiblichen Ratten wurde eine Knochenkammer aus Titan
implantiert. Anschließend erhielten die Tiere entweder humanes PTH oder NaCl. Für
die Genexpressionsanalysen wurde die RNS aus dem periimplantären Gewebe isoliert.
Nach 21 Tagen konnte nur eine geringe Genexpression nachgewiesen werden. Nach 42 Tagen
zeigte sich eine gesteigerte Gen - expression, wobei die Expression für RANK und RANKL
niedriger und für OPG deutlich erhöht war. Der Grund für die geringe Gen - expression
nach 21 Tagen könnte noch zu ossifizierendes, fibrotisches Gewebe um das Implantat
sein, wohingegen die erhöhte OPG-Synthese sowie die reduzierte RANKLExpression nach
42 Tagen auf eine Knochenneubildung hindeuten. Obwohl signifikante Expressionsunterschiede
zwischen den beiden Zeitpunkten festgestellt wurden, zeigten sich nur geringfügige
Unterschiede zwischen der PTH- und NaCl-Gabe nach 42 Tagen.
Keywords
Bone regeneration - OPG/RANK/RANKL system - gene expression - animal model
Schlüsselwörter
Knochenregeneration - OPG/RANK/RANKL-System - Genexpression - Tiermodell
