Psoriasis vulgaris ist eine chronisch-entzündliche Hauterkrankung, welche mit verdickten, erythematös-schuppigen Plaques und systemischer Inflammation einhergeht. Bisher veröffentlichte epidemiologische Studien, sowie Studien an Tiermodellen und Zellkulturen lassen vermuten, dass psoriatische Inflammation den Knochenstoffwechsel verändert. Um dieser Fragestellung nachzugehen, wurden in der vorliegenden Studie zwei Serummarker des Knochenstoffwechsels, das n-terminale Propeptid des Typ 1-Prokollagens (P1NP) sowie das c-terminale Telopeptid des Typ 1-Kollagens (CTX-I) anhand von 42 Patienten mit Psoriasis vulgaris im Vergleich zu 40 gesunden Kontroll-Probanden mittels ELISA, einem enzymgekoppelten Immunadsorptionstest, analysiert. Unsere Daten zeigen eine Verminderung des Knochenaufbaumarkers P1NP bei Psoriasis-Patienten unabhängig von Geschlecht, Alter und BMI im Vergleich zu gesunden Kontroll-Personen, wohingegen CTX-I als Knochenresorptionsmarker unbeeinflusst bleibt. Dies lässt einen Psoriasis vulgaris-assoziierten Netto-Verlust an Knochensubstanz bei vermindertem Knochenaufbau und gleichbleibendem Knochenabbau vermuten. Unsere Studie zeigt, dass sowohl bei männlichen als auch weiblichen Patienten mit Psoriasis vulgaris die Konzentrationen von P1NP signifikant verringert sind. Hinsichtlich der Beeinflussung dieser Marker durch das Körpergewicht zeigte die vorliegende Arbeit, dass sowohl bei übergewichtigen als auch normalgewichtigen Patienten mit Psoriasis vulgaris die P1NP-Konzentrationen erniedrigt sind. Nach Unterteilung der Patienten-Kohorte nach Geschlecht und BMI konnten bei den Patienten mit Psoriasis signifikant bzw. tendenziell verringerte P1NP Serumlevel festgestellt werden, sodass von einem geschlechter- sowie BMI-unabhängigen Effekt der Psoriasis vulgaris ausgegangen werden kann. Hierbei muss jedoch beachtet werden, dass durch die Aufteilung in Unter-Kohorten die Fallzahlen pro Gruppe zum Teil sehr klein werden und damit die statistische Aussagekraft eingeschränkt ist. Interessanterweise korrelieren die P1NP-Level weder mit der Erkrankungsschwere anhand des PASI (Psoriasis Severity Index), BSA (Body surface area) und PGA (Physican´s Global Assessment), noch mit der Erkrankungsdauer oder der Gesamtleukozytenzahl im Blut als Entzündungsparameter. Dies könnte bedeuten, dass bereits eine geringe psoriatische Entzündung beziehungsweise eine kurze Erkrankungsdauer in den Knochenstoffwechsel eingreift und den Knochenaufbau hemmt. Da Psoriasis-Patienten Risikofaktoren für reduzierte Knochendichte aufweisen, wie beispielsweise hohe Raten an Tabakkonsum sowie geringer sportlicher Aktivität, erfolgte eine Analyse der Knochenresorptionsmarker in entsprechenden Unter-Kohorten. Dennoch zeigten sich keine signifikanten Unterschiede bezüglich der P1NP- und CTX-I-Serumwerte zwischen Psoriasis vulgaris Patienten mit/ohne Tabakkonsum und aktivem/inaktivem Lebensstil. In Zusammenschau unserer hier vorgestellten Daten und anderen bisher veröffentlichten epidemiologischen Studien sowie Studien an Tiermodellen und Zellkulturen welche unsere Ergebnisse stützen, lässt sich vermuten, dass die psoriatische Entzündung den Knochenstoffwechsel verändert und damit möglicherweise das Osteoporose-Risiko erhöht. Folglich könnte eine konsequente anti-psoriatische Therapie sowie ein frühzeitiges Screening der Knochenqualität hilfreich sein, um psoriasis-assoziierten Knochenveränderungen vorzubeugen.:1 Einleitung ................................................................................................................ 1 1.1 Psoriasis .......................................................................................................... 1 1.1.1 Definition und klinisches Bild ................................................................. 1 1.1.2 Epidemiologie ........................................................................................ 1 1.1.3 Klassifikation .......................................................................................... 2 1.1.4 Histologie der Psoriasis vulgaris ............................................................ 7 1.1.5 Pathomechanismen ............................................................................... 9 1.1.6 Therapieformen ................................................................................... 12 1.1.7 Psoriasis-assoziierte Komorbiditäten .................................................. 18 1.2 Knochenstoffwechsel ................................................................................... 19 1.2.1 Definition und Physiologie ................................................................. 19 1.2.2 Knochenstoffwechselregulation ......................................................... 22 1.2.3 Zusammenhang zwischen Entzündung und Knochenstoffwechsel ... 27 2 Fragestellung ..................................................................................................... 30 3 Materialien und Methoden .................................................................................. 31 3.1 Klinische Methoden ..................................................................................... 31 3.1.1 Patientenselektion und Studiendesign ............................................... 31 3.1.2 Einschlusskriterien ............................................................................. 31 3.1.3 Ausschlusskriterien ............................................................................ 32 3.1.4 Kohortencharakterisierung ................................................................. 33 3.1.5 Studienablauf ..................................................................................... 35 3.1.6 Fragebogen ........................................................................................ 36 3.2 Labormethoden ............................................................................................ 37 3.3 Statistische Analyse ..................................................................................... 37 4 Ergebnisse .......................................................................................................... 38 4.1 P1NP-Serumkonzentrationen ...................................................................... 38 4.1.1 P1NP in Zusammenhang mit dem Geschlecht ................................. 39 4.1.2 P1NP in Zusammenhang mit dem BMI .............................................. 40 4.1.3 P1NP in Zusammenhang mit dem Geschlecht und BMI..................... 41 4.1.4 P1NP in Zusammenhang mit systemischer Therapie......................... 43 4.1.5 P1NP in Zusammenhang mit Krankheitsschwere, Erkrankungsdauer und Entzündungsparametern.....................................................................45 4.1.6 P1NP in Zusammenhang mit den äußeren Einflussfaktoren Tabakkonsum und inaktiver Lebensstil ...................................................................... 46 4.2 CTX-I-Serumkonzentrationen ................................................................ 47 4.2.1 CTX-I in Zusammenhang mit dem Geschlecht .................................. 48 4.2.3 CTX-I-Serumkonzentrationen in Zusammenhang mit dem Geschlecht und BMI ............................................................................................. 50 4.2.4 CTX-I in Zusammenhang mit systemischer Therapie ....................... 52 4.2.5 CTX-I in Zusammenhang mit Krankheitsschwere Erkrankungsdauer und Entzündungsparametern ............................................................54 4.2.6 CTX-I in Zusammenhang mit den äußeren Einflussfaktoren Tabakkonsum und inaktiver Lebensstil ............................................. 55 5 Diskussion .......................................................................................................... 56 6 Zusammenfassung ............................................................................................. 71 7 Literaturverzeichnis ............................................................................................ 73 8 Abbildungsverzeichnis ........................................................................................ 81 9 Tabellenverzeichnis ............................................................................................ 82 10 Anlagen ............................................................................................................. 83 10.1 Fragebogen der Studie .............................................................................. 83 10.2 Selbstständigkeitserklärung ....................................................................... 85 10.3 Lebenslauf ................................................................................................. 86 10.4 Danksagung .............................................................................................. 87

The objective of the present study was to investigate deformational behavior and functional adaptation of articular cartilage by comparing the changes of biochemical osteoarthritis markers&rsquo / concentrations due to 30-min exercise after 12-weeks of regular high impact, impact or non-impact exercise. Blood samples were drawn from 44 healthy sedentary males immediately before, immediately after and 0.5 h after a 30-min moderate walking exercise. Osteoarthritis biomarkers&rsquo / (Serum COMP and CTX-I) concentrations were determined with enzyme-linked immunosorbent assay. After the first measurements, participants were randomly assigned to running, cycling, swimming, and control groups. All groups except for control group trained for 12 weeks. After 12-weeks, post tests were applied. Multivariate tests indicated a significant fatigue and resting effect on serum COMP concentration in all groups at pre- and post-tests. Therefore, pair wise comparisons were conducted in order to assess the differences across all groups and conditions. Results indicated significant differences in post-test measurements among phases of groups except for running group. However, fatigue or resting did not change the concentration of serum CTX-I in any groups during the tests. According to results, moderate walking activity has an influence on the increase of serum COMP concentrations of young sedentary men. However, 12 weeks regular weight-bearing high impact physical exercise decreases the deformational effect of walking activity by functional adaptation of articular cartilage to specific environmental requirements.

Chaque année, des chevaux de course décèdent de fractures complètes lors d’entrainement ou de course. A l’exercice, les charges supra-physiologiques cycliques entrainent des microfissures indiscernables par les techniques d’imagerie in vivo actuelles. Les ostéoclastes recrutés aux sites lésés induisent localement une lyse osseuse et une ostéopénie par résorption excessive, créant une concentration de contrainte à l’origine de fracture complète. Cependant, le rôle biologique des ostéoclastes dans les fractures de stress n’est à ce jour pas clairement identifié. Les objectifs de cette étude ont été d’établir des cultures in vitro d’ostéoclastes équins, corréler le nombre d’ostéoclastes avec l’isoforme 5b de l’enzyme phosphatase acide tartrate-résistante (TRACP 5b), corréler la résorption osseuse avec la TRACP-5b et le télopeptide C-terminal du collagène de type I (CTX-I) et étudier les effets de facteurs d’inflammation sur l’activité ostéoclastique. Après aspiration de moelle osseuse sternale, les cellules souches hématopoïétiques ont été isolées, conservées dans une banque cellulaire, décongelées, différenciées en ostéoclastes, avec ou sans os équin, et stimulées par des facteurs inflammatoires (IL-1β ou LPS). CTX-I et TRACP-5b ont été dosés par ELISA. Le nombre d’ostéoclastes colorés à la phosphatase acide tartrate-résistante et les aires de résorption osseuse colorées au bleu de toluidine ont été évalués. Dans les cultures d’ostéoclastes, la TRACP-5b augmentait (p < 0,0001) avec le temps et était corrélée (r = 0,63, p < 0.001) avec le nombre d’ostéoclastes. Dans les cultures d’ostéoclastes sur os, le CTX-I (p = 0,0018) et la TRACP-5b (p = 0,02) augmentaient avec le temps, étaient corrélés ensemble (r = 0,64, p < 0,002) et étaient tous deux corrélés avec la résorption osseuse (respectivement, r = 0,85, p < 0,001 et r = 0,82, p < 0,001). La stimulation inflammatoire n’a eu aucun effet significatif. Ostéoclastes équins et résorption osseuse ont été obtenus avec succès sur os équin à partir d’aspiration de moelle osseuse sternale. Pour la première fois, CTX-I et TRACP-5b ont été mesurés dans des cultures d’ostéoclastes équins. In vitro, CTX-I est un biomarqueur de résorption osseuse équine et TRACP-5b un biomarqueur du nombre d’ostéoclastes et de résorption osseuse équins. Des recherches ultérieures sont nécessaires afin d’évaluer si la TRACP 5b sérique permet la détection de toute résorption osseuse excessive chez les chevaux de course. / Every year racehorses die from complete catastrophic fractures in training and racing. Supra-physiological cyclic loads during exercise cause bone microcracks not discernible with current imaging in vivo. Osteoclasts recruited to the sites of the damage induce focal bone lysis and osteopenia by excessive resorption, creating a stress riser area susceptible to complete fracture. However, the biological impact of osteoclasts in stress fractures is not entirely understood. Our objectives were to establish in vitro cultures of equine osteoclasts, to correlate osteoclast numbers with the tartrate-resistant acid phosphatase 5b isoform (TRACP-5b), to correlate bone resorption with the TRACP-5b and the C-terminal telopeptide of type I collagen (CTX-I), as well as to investigate the effects of inflammatory factors on osteoclast activity. Following equine sternal bone marrow aspirations, hematopoietic stem cells were isolated, stored in a cell bank, thawed, differentiated into osteoclasts, with or without equine bone slices, and they finally underwent inflammatory stimulation (IL-1β or LPS). CTX-I and TRACP 5b were assayed by ELISAs. Osteoclasts stained with tartrate resistant acid phosphatase were counted and bone resorption areas stained with toluidine blue were measured. In the osteoclast cultures, the TRACP 5b increased (p < 0.0001) with time and correlated (r = 0.63, p < 0.001) with osteoclast number. In the osteoclast-bone cultures, both CTX-I (p = 0.0018) and TRACP-5b (p = 0.02) increased with time, correlated with each other (r = 0.64, p < 0.002) and both correlated with bone resorption (r = 0.85, p < 0.001 and r = 0.82, p < 0.001, respectively). The inflammatory stimuli had no significant effects. Equine osteoclasts and bone resorption were successfully induced on equine bone from sternal bone marrow aspiration. For the first time CTX-I and TRACP-5b were measured in equine osteoclast cultures. In vitro, CTX-I is a biomarker of equine bone resorption and TRACP-5b a biomarker of equine osteoclast number and bone resorption. Further investigations are required to measure the serum TRACP-5b capacity to detect excessive skeletal resorption in racehorses.