Eine Studie über die Reifung von Säugetierknochenmineralien

Zusammenfassung

Im vorliegenden Bericht werden zunächst bisherige Literaturangaben zur Knochenmineralisation mit unserem früher publizierten Entwurf des “3-Phasen-Modells” verglichen.

Des weiteren wird der altersabhängige Mineralienaufbau im Femur von Wistar-Ratten chemisch-analytisch untersucht. Die Resultate lassen vermuten, daß Oktakalziumphosphat das zuerst gebildete Mineral ist. Darauf folgen natrium- und magnesiumhaltige Phasen. Erst danach findet die Reifung von Oktakalziumphosphat statt, wobei es innerhalb von 3 Monaten in ein hoch karbonatdefizitäres Hydroxiapatit umgewandelt wird. Während dieser Umwandlung erhöht sich das molare Ca/P-Verhältnis von 1,33 auf 2. Der Endwert 2 wird jedoch nicht völlig erreicht, was der “turnover”-Aktivität knochenmetabolischer Prozesse zuzuschreiben ist. Abschließend wird diskutiert, wie sich das neu entwikkelte chemische Verfahren zur Bestimmung des Knochenumsatzes zur Bestimmung ihrer Vitalität anwenden läßt.

Abstract

The present report begins by comparing data on bone mineralization communicated in the literature to date with the authors' own previously published concept of the “three-phase model”.

The age-dependent accumulation of minerals in the femurs of Wistar rats was also chemically-analytically investigated. The results suggest that the mineral first formed is octacalcium phosphate. It is followed by sodium- and magnesium-containing phases. Maturation of octacalcium phosphate only occurs after this; it is converted into a highly carbon-deficient hydroxyapatite. During this conversion the molar Ca/P ratio rises from 1.33 to 2. However, the final value of 2 is not fully attained: this is attributable to the “turnover” activity of bone-metabolic processes. The paper concludes with a discussion of how the newly developed chemical method of determining bone turnover can be used to determine its vitality.