Die Achondrogenesie : klinische, radiologische und morphologische Untersuchungen

Vetter, Arne Joachim; Weber, Michael

doi:27525

Die Achondrogenesie : klinische, radiologische und morphologische Untersuchungen = The achondrogenesis : clinical, radiological and histological examinations

Vetter, Arne Joachim (Author)

2006

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Arne Joachim Vetter

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2006

Umfang146 S. : Ill.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2006

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Weber, Michael (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2006-12-18

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-17776
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/61693/files/Vetter_Arne.pdf

Einrichtungen

Lehrstuhl für Orthopädie und Unfallchirurgie - Schwerpunkt Orthopädie (534000-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Medizin (frei) ; Achondrogenesis (frei) ; Chondrodystrophie (frei) ; Kollagen Typ 2-Gen-Mutation (frei) ; collagen type 2 mutation (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die Achondrogenesie stellt in ihren drei Untergruppen Typ IA, IB und II eine der schwersten Osteochondrodystrophien dar, die stets zum intrauterinen oder perinatalen Versterben des betroffenen Feten führt. In dieser Arbeit wird ein Review der meisten und wichtigsten Beiträge in der Literatur zum Thema Achondrogenesie erstellt. Im Anschluss daran werden die eigenen eingehenden Unter-suchungen an drei Fällen der Achondrogenesie Typ II vorgestellt. Zentral waren dabei die Fragen, wie es bei der Achondrogenesie Typ II zu dem nahezu kompletten Austausch des gestörten Kollagen Typ II gegen hauptsächlich Kollagen Typ I im Bereich des Epiphysenknorpelgewebes kommt, wie bei der gestörten enchondralen Ossi-fikation Osteoid im Knocheninneren gebildet wird und wie das Knochenwachstum bei der Achondrogenesie überhaupt erst erfolgt. Zudem werden zu Polyhydramnie, Frühgeburt, Todgeburt, respiratorischer Insuffizienz, Knochenkrümmung und anderen Merkmalen der Achondrogenesie Typ II, die in der Literatur zwar beschrieben wurden, deren Grundlagen und Entstehungsursachen jedoch noch ungeklärt geblieben sind, Stellung genommen. Die eigenen Untersuchungen wurden an drei Feten mit Achondrogenesie Typ II der 17., 31. und 34. Schwangerschaftswoche post mortem durchgeführt. Die Feten wurden einer eingehenden Untersuchung in sechs Arbeitschritten unterzogen, wodurch eine Befunderhebung 1. makroskopisch, 2. radiologisch, 3. der inneren Organe durch Obduktion, 4. durch Präparation, 5. großflächenhistologisch und 6. detailhistologisch erfolgte. Hierdurch konnten die Merkmale der Achondrogenesie Typ II von der Makroskopie, der Radiologie und der Präparation mit der Histologie bis ins Detail verglichen werden. Die Mutation im Kollagen Typ II-Gen COL2A1 führt zur Fehlproduktion und zum Mangel an Kollagen Typ II, wodurch das modifizierte hyaline Knorpelgewebe der Epiphyse den mechanischen Belastungen innerhalb eines Gelenkes nicht gewachsen ist. Hierdurch wirken sich die äußeren Einflüsse auf die Gelenke auf andere, nichtknorpelige Gewebe aus, besonders in Form einer Stimulation der Fibrozyten im paravaskulären Gewebe, durch die die Anzahl und die Breite der fibrovaskulären Bündel bei der Achondrogenesie Typ II massiv zunehmen. Die Bildung dieses Ersatzbindegewebes prägt die Eigenschaften der Epiphysen bei der Achondrogenesie. Weiterhin erzeugt dieses Ersatzgewebe die unterschiedlichen Formen von Ossifikation im Bereich der Wachstumsplatte und ungewöhnlicherweise auch in der Epiphyse. Auf ähnliche Weise wird die periostale Ossifikation stimuliert, wodurch es überhaupt erst zum Knochenwachstum, das normalerweise enchondral erfolgt, kommt. Die mechanischen Einflüsse über die gestörten Gelenke wirken auf die auffälligen dreigeschichteten periostalen Ringe am Rande der Wachstumsplatten, die bei der Achondrogenesie deutlich breiter und höher imponieren, als im Normalen. Außen findet sich eine Schicht in Fortsetzung des dort deutlich verbreiterten Periostes, mittig zeigt sich eine zellreiche Schicht, entsprechend dem Kambium unterhalb des Periostes und zum Epiphysenknorpel hin kommt der knöcherne Teil des Ringes zur Darstellung. Der knöcherne Ring wird lateral und über die Spitze hinweg von Osteoblasten überzogen, die auf diese irreguläre Weise das Längen- und ein Breitenwachstum des gesamten Knochens erbringen. Äußere Einflüsse im Sinne von Traktion und Kompression, die regional unterschiedlich über das Gelenk und das Periost auf die Ringe wirken, verursachen auch die Krümmung der Knochen, die wiederum über die periostale Proliferation die Anlagerung von Osteoid an die statisch instabilen gekrümmten Knochen hervorruft.

The achondrogenesis in its subgroupes type IA, IB and II marks one of the most severe osteochondrodystrophies, always causing death prenatal or perinatal. This thesis delivers a review about most and the most important contributions to the literature about achondrogenesis. Following this, detailed examinations of own cases with achondro-genesis type II are presented. The main interest in the examinations 1. have been laid on the way the collagen type II gets exchanged mainly into collagen type I in the epiphysal cartilage tissue, 2. the way of ossification in the bones while enchondral ossification is disordered, and 3. the actual way of bone growth in achondrogenesis. Statements are also made regarding other peculiarities of the achondrogenesis type II, as there are polyhydramnion, premature birth, stillbirth, respiratory insufficiency, bent bones or others, described in the literature, but not yet clearly causal. During own examinations three cases with achondrogenesis type II of the 17th, 31th and 34th week of gestation were looked at. The infants had been examined in six steps regarding 1. physical, 2. radiological, 3. visceral, 4. anatomical and histological development in 5. general and 6. detailed view. This approach made it possible to compare physical, radiological and anatomical results with histological results. Genetic mutations in COL2A1, the gene for collagen type II, lead to defective and missing collagen type II, which causes a failure in the mechanical strain of the modified epiphysal cartilage tissue in the articulations. This way, forces on the joints also affect the non-cartilage tissues, mainly by stimulating the fibrocytes in the paravascular tissue, causing increase and dilatation of the fibrovascular structures in the achondrogenesis type II. The production of this substituting tissue leads to all that special attributes of the epiphysal cartilage in achondro-genesis type II. It also generates different forms of ossification at the metaphysis and even in the epiphysis. Similarly, growth of the periostal bone is substitutively stimulated and causes growth of the entire bone, normally occurring enchondral. The mechanical forces on the joints influence the remarkable threefold-layered periostal rings around the border of the metaphysis, which definitely are wider and higher in the achondrogenesis than normally. At the outside is a layer in continuation of the clear wider periost. The middle layer shows numerous cells and corresponds to the cambium below the periost. The osseous part of the ring borders the metaphysis. The outside and the top of the osseous ring is covered by osteocytes, generating irregular growth of the entire bone in length and width. External forces like traction and compression, acting differently on the rings around the metaphyses via joints and periost, also cause the bending of bones. This in turn is responsible for the secondary periostal proliferation, causing a deposition of osteoid on the statically delicate bones.

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