Bestimmung der alkalischen Phosphatase im Speichel bei Säuglingen als Biomarker für das dreidimensionale Kopfwachstum im ersten Lebensjahr

Determination of alkaline phosphatase in saliva in infants as Biomarker for three-dimensional head growth in the first year of life

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-254190
  • Speichel ist ein Sekret, welches aus den Kopfspeicheldrüsen (Glandulae parotideae, Glandulae submandibulares und sublinguales) und mehreren kleinen Glandulae der Mundschleimhaut sezerniert wird. Bislang sind zahlreiche Biomarker bei unterschiedlichen Patientengruppen aus Speichel analysiert worden. In der vorliegenden Studie sollte eine non-invasive Methode entwickelt werden, um knöcherne Stoffwechselvorgänge longitudinal bei Säuglingen darstellen zu können. Die Bestimmung der Aktivität der alkalischen Phosphatase im Speichel eines wachsendenSpeichel ist ein Sekret, welches aus den Kopfspeicheldrüsen (Glandulae parotideae, Glandulae submandibulares und sublinguales) und mehreren kleinen Glandulae der Mundschleimhaut sezerniert wird. Bislang sind zahlreiche Biomarker bei unterschiedlichen Patientengruppen aus Speichel analysiert worden. In der vorliegenden Studie sollte eine non-invasive Methode entwickelt werden, um knöcherne Stoffwechselvorgänge longitudinal bei Säuglingen darstellen zu können. Die Bestimmung der Aktivität der alkalischen Phosphatase im Speichel eines wachsenden Säuglings könnte eine solche Methode darstellen. Bei Säuglingen ist bislang keine Speichelanalyse mit diesem Ziel beschreiben worden. Zusätzlich sollte die Aktivität des spezifischen Biomarkers der morphologischen Veränderung des Säuglingskopfes im ersten Lebensjahr gegenübergestellt werden. Es wurden 40 Säuglinge (19 männlich, 21 weiblich) ohne auffällige Kopfdeformitäten zu vier Zeitpunkten untersucht (T1: 4 Monate ± 14 Tage; T2: 6 Monate ± 14 Tage; T3: 8 Monate ± 14 Tage; T4: 10 Monate 14 Tage). An jedem Messtermin wurde ein 3D-Scan des Kopfes angefertigt und zeitgleich eine Speichelprobe entnommen. Die virtuellen Datensätze konnten mit Hilfe der Software Cranioform Analytics 4,0 ® der Firma Cranioform (Alpnach, Schweiz) analysiert werden. Die Aufarbeitung der Speichelproben erfolgte photometrisch mittels des VersaMax® Elisa Microplate Reader der Firma Molecular Devices GmbH. Durch dieses zusätzliche non-invasive Testverfahren sollte die alkalische Phosphatase (AP) als ein Biomarker des Knochenstoffwechsels im Speichel untersucht werden und so einen zusätzlichen Parameter generieren, anhand dessen auch Rückschlüsse auf knöcherne Wachstumsprozesse von Säuglingen gezogen werden können. In vorangegangenen Untersuchungen konnte anhand der 3D-Oberflächendaten die physiologische Kopfform und Entwicklung von Säuglingen einer Kontrollgruppe sowie von Säuglingen mit lagebedingtem Plagio-/Brachyzephalus analysiert werden. Die 3D-Datenbank sollte durch diese Studie vergrößert und durch die Verringerung der Messabstände präzisiert werden. Zusätzlich sollte während des Beobachtungszeitraumes ein Biomarker zur Wachstumsanalyse generiert werden. Es konnte die Aktivität der AP im Speichel nachgewiesen werden. Eine Korrelation der Aktivität mit den wachstumsbezogenen Parametern der Kontrollgruppe ergab keine Signifikanz. Die Erweiterung der 3D-Datenbank und der Nachweis der Aktivität der AP im Speichel der Probanden sollte einen weiteren Beitrag dazu leisten, die non-invasive Bildgebung in der Diagnostik sowie Langzeitkontrolle des Kopfwachstums bei Säuglingen zu etablieren und es sollte versucht werden, einen auf non-invasivem Weg gewonnen Biomarker als diagnostischen Parameter heranzuziehen. Weitere Untersuchungen sind hierfür notwendig, um zukünftig, ggf. über Speichelanalysen, Aussagen über Wachstumsaktivität und -dynamik im Säuglingsalter treffen zu können.show moreshow less
  • Saliva is a secretion secreted by the parotid glands (parotid, submandibular, and sublingual glands) and several small glands of the oral mucosa. So far, numerous biomarkers from different patient groups have been analyzed from saliva. In the present study, a non-invasive method was to be developed in order to be able to depict bony metabolic processes longitudinally in infants. Determining the activity of alkaline phosphatase in the saliva of a growing infant could represent one such method. So far, such a saliva analysis with this aim inSaliva is a secretion secreted by the parotid glands (parotid, submandibular, and sublingual glands) and several small glands of the oral mucosa. So far, numerous biomarkers from different patient groups have been analyzed from saliva. In the present study, a non-invasive method was to be developed in order to be able to depict bony metabolic processes longitudinally in infants. Determining the activity of alkaline phosphatase in the saliva of a growing infant could represent one such method. So far, such a saliva analysis with this aim in infants has not be discribed. In addition, the activity of the specific biomarker should be compared to the morphological changes in the infant's head in the first year of life. 40 infants (19 male, 21 female) without conspicuous head deformities were examined at four time points (T1: 4 months ± 14 days; T2: 6 months ± 14 days; T3: 8 months ± 14 days; T4: 10 months ± 14 days). A 3D head scan was performed at each measurement date and a saliva sample was taken at the same time. The virtual datasets were analyzed using the Cranioform Analytics 4.0® software from Cranioform (Alpnach, Switzerland). The saliva samples were processed photometrically using the VersaMax® Elisa Microplate Reader from Molecular Devices GmbH. With this non-invasive additional test procedure, alkaline phosphatase should be examined in the saliva as a biomarker of bone metabolism in order to generate an additional parameter , that can also be used to draw conclusions about the growth processes of infants. In previous studies, the physiological head shape and development of infants in a control group and infants with position-related plagiocephalus/brachycephalus could be analyzed using the 3D surface data. The 3D database was to enlarged by this study and made more precise by reducing the measurement distances. In addition, a biomarker for growth analysis should be generated during the observation period. The activity of the AP in the saliva could be detected. A correlation of the activity with the growth-related parameters of the control group showed no significance. The expansion of the 3D database and the detection of the activity of the AP in the saliva of the subjects should make a further contribution to establish the non-invasive imaging in diagnostics as well as long-term monitoring of head growth in infants and an attempt should be made to use biomarkers obtained non-invasively as diagnostic parameters. Further investigations are necessary possibly using salva analyses in order to be able to make statements about growth activity and growth dynamics in infancy.show moreshow less

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Metadaten
Author: Julian Hirschfeld
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-254190
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Poliklinik für Kieferorthopädie
Referee:Prof. Dr. Philipp Meyer-Marcotty, Prof. Dr. Ralf-Ingo Ernestus
Date of final exam:2021/12/17
Language:German
Year of Completion:2022
DOI:https://doi.org/10.25972/OPUS-25419
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Biomarker; Kopfwachstum; Säugling; alkalische Phosphatase
Release Date:2022/02/07
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht mit Print on Demand