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Histogenesis of Sr90-Induced Osteosarcomas

Die Histogenèse der Sr90-induzierten Osteosarkome

De Sr90-inducerade osteosarkomens histogenes,

Summary

Five hundred and thirty mice were injected intraperitoneally with Sr90 and then killed in groups at intervals from 6 hours to 10 months later. The mice were examined roentgenologically before being autopsied and histological specimens were prepared from the femur, tibia, humerus, thoracic and lumbar vertebrae, ribs, and calotte.

The first change — an increase in the number of osteoblasts in the metaphysis — was seen at 4 and 8 days after the injection of Sr90. After 8 days there was an increase in the number of osteoclasts. At the same time fibre formation commenced in the marrow adjacent to the endosteum.

From 2 to 4 months after injection abundant argyrophilic and collagen fibres as well as a coarse-fibred, basophilic, acellular bone were formed. By 4 to 6 months, intramedullary tumours, osteosarcoma buds, appeared near the distal epiphyseal plate in the femur and the proximal plates in the tibia and humerus, i. e. adjacent to the regions where the radiation reaction was most severe. The majority of the osteoblastic tumours originated in the endosteum, probably from cells in the osteogenic connective tissue. Fibroblastic osteosarcomas arise from the endosteum and also from reticular cells in the medullary cavity.

The osteosarcoma buds are often multiple along the endosteum of a bone. The intramedullary tumours are autonomous and transplantable from an early stage in their development.

Zusammenfassung

530 Mäuse wurden in Gruppen von je 10 Tieren nach 6, 12 und 24 Stunden, 2, 4, 8 und 16 Tagen und monatsweise nach 1 bis 10 Monaten sowie ausserdem jeden siebenten Tag vom 105. bis zum 224. Tage nach der Sr90-Behandlung getötet. Die Mäuse wurden vor der Tötung mittels Röntgen durchleuchtet und danach obduziert. Die histologische Untersuchung umfasste Femur, Tibia, Humerus, Brust, Lendenwirbel, Rippen und Schädeldach.

Die frühesten Veränderungen kennzeichneten sich deutlich durch Osteoblastvermehrung in der Metaphysenregion nach 4 bis 8 Tagen nach der Sr90-Injektion. Nach 8 Tagen ist auch Zunahme der Osteoklasten und beginnende Bildung von phasenkontrastreichen Fädchen sichtbar.

Während der Zeitperiode von 16 Tagen bis zu 2 Monaten nach der Sr90-Injektion beobachtet man eine Abnahme der Osteoblastenanzahl, und die Zellen in den Hohlräumen zwischen den Trabekeln werden fusiform und fibroblastenähnlich.

2 bis 4 Monate nach der Sr90-Injektion tritt starke Neubildung der argyrophilen und kollagenen Fädchen sowie eine Apposition eines „coarse fibered” stark basophilen acellularen Knochens ein. Nach 4–6 Monaten geschieht eine successive Vermehrung intramedullarer Tumoren, von „Osteosarkomknöpfchen”, welche gewöhnlich in einem gewissen Abstand von den Gebieten erscheinen, wo die Strahlreaktion am stärksten ist, d. h. im Anschluss an die Epiphysenplatte distal im Femur bzw. proximal in der Tibia und im Humerus. Der Hauptteil der osteoblastischen Tumoren entwickelt sich vom Endost, wahrscheinlich aus Osteoblastvorstadien im osteogenen Bindegewebe. Fibroblastische Osteosarkome werden in engem Kontakt mit Endosten oder mit Retikularzellen in der Markhöhle gebildet.

Die „Osteosarkomknöpfchen” haben eine ausgeprägte Tendenz, sich multipel am Endost entlang sogar in ein und demselben Bein zu bilden, und es hat sich auch gezeigt, dass diese intramedullaren Tumoren in einem frühen Entwicklungsstadium autonom und transplantabel sind.

Sammanfattning

530 möss ha avlivats i grupper om 10 djur i vardera efter 6, 12 och 24 timmar, 2, 4, 8 och 16 dygn samt månadsvis efter 1 t.o.m. 10 månader och dessutom med 7 dagars intervall från 105 t.o.m. 224 dagar efter Sr90-behandlingen. Mössen ha röntgats före avlivningen samt därefter obducerats. För histologisk undersökning har rutinmässigt uttagits femur, tibia, humerus, bröst och ländkotor samt revben och skalltak.

De tidiga förändringarna karakteriseras av en osteoblastökning i metafysregionen iakttagbar 4 och 8 dygn efter Sr90-injektionen. Efter 8 dygn kan även en ökning av osteoklaster samt en begynnande bildning av faskontrastrika trådar iakttagas.

Under tidsperioden 16 dygn till 2 månader efter Sr90-injektionen ses en minskning av antalet osteoblaster och cellerna i hålrummen melian trabeklerna bli fusiforma och fibroblastlika.

2 till 4 månader efter Sr90-injektionen ses en stärkt ökad bildning av argyrofila och kollagena trådar samt apposition av ett „coarse fibered” stärkt basofilt, acellulärt ben. Efter 4–6 månader sker en successivt ökad bildning av intramedullära tumorer, „osteosarkomknoppar”, vilka vanligen bildas på något avstånd från de områden dar strålreaktionen är starkast, d v s i anslutning till epifysplattan i distala femur resp. proximala tibia och humerus. Huvuddelen av de osteoblastiska tumörerna utgå från endostet sannolikt från osteoblastförstadier i den osteogena bindväven. De fibroblastiska Osteosarkomen bildas i nära kontakt med endostet eller från retikularceller i märghålan.

„Osteosarkomknopparna” ha en utpräglad tendens att bildas multipelt längs endostet inom ett och samma ben, och det har även visats att dessa intramedullära tumörer äro autonoma och transplantabla i ett tidigt utvecklingsstadium.

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Nilsson, A. Histogenesis of Sr90-Induced Osteosarcomas. Acta Vet Scand 3, 185–200 (1962). https://doi.org/10.1186/BF03547139

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