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Einleitung: Die langdauernde und hochdosierte Gabe von unfraktioniertem und niedermolekularem Heparin kann eine Heparin-induzierte Osteoporose zur Folge haben. Klinisch kann dieser Effekt von der stummen Osteopenie bis hin zum Auftreten von pathologischen Frakturen reichen. Fondaparinux (Arixtra^®) ist ein neuer selektiver Faktor Xa Hemmer der sich von den niedermolekularen Heparinen durch das Fehlen einer möglichen Thrombozytopenie unterscheidet. Da zahlreiche Antikoagulantien eine Wirkung auf das physiologische Knochenremodelling haben, wurde in der vorliegenden Studie die Wirkung von Fondaparinux auf humane Osteoblasten in vitro untersucht und mit der Wirkung von niedermolekularem Heparin verglichen. Osteocalcin und Cbfa-1 sind osteoblastenspezifische Gene, die u.a. die Proliferation von mesenchymalen Vorläuferzellen bis zur Mineralisation adulter Osteoblasten regulieren.

Material und Methoden: Experimentelle in-vitro Studie. Humane Osteoblasten wurden in einem standartisierten Verfahren aus Beckenkammspongiosa von 3 Spendern gezüchtet. Die primären Zellkulturen wurden täglich mit 25, 50, 100, 150, 200 oder 250μg/ml Fondaparinux inkubiert. Parallel wurden Kulturen mit 30, 300 oder 900 μg/ml Dalteparin inkubiert, sowie eine Kontrollgruppe (Ringerlösung) angesetzt. Die Dosierungen wurden gemäss der klinisch zur Thromboseprophylaxe applizierten Dosis berechnet (Fondaparinux: 5mg/ml/Tag; Dalteparin 75mg/ml/Tag; Verhältnis: 15:1). Nach 3 bzw. 7 Tagen wurden die Proliferationsraten mittels MTT-Test, sowie die Proteinsynthese der Osteoblasten (BioRad^®-Assay) bestimmt. Nach 7 Tagen wurde die Expression von Osteoblasten-spezifische Marker (RT-PCR: Osteocalcin, Collagen Typ I, Cbfa-1(Runx-2)) bestimmt.

Ergebnisse: In den mit niedermolekularen Heparin inkubierten Kulturen wurden bei einer Dosis von 300 bzw. 900 μg/ml eine signifikante Hemmung der Proliferationsraten gemessen (MTT-Test). In einer Dosis von 30 μg/ml wurde keine Hemmung der Proliferationsraten gemessen. In den mit Fondaparinux inkubierten Kulturen wurde keine Hemmung der Proliferationsraten im Beobachtungszeitraum gemessen. Die Expression von Collagen Typ-I war in allen Kulturen stark positiv ohne signifikante Unterschiede. In der Fondaparinuxgruppe konnten im Vergleich zur Kontrollgruppe keine Unterschiede in der Osteocalcin- und Cbfa-1-Expression beobachtet werden. Demgegenüber war die Expression von Osteocalcin und Cbfa-1 unter Dalteparingabe (300, 900 μg/ml) gegenüber der Kontrollgruppe signifikant vermindert.

Schlussfolgerung: In hohen Dosierungen hemmt niedermolekulares Heparin die Osteoblastenproliferation sowie die Epxression von Osteocalcin und Cbfa-1 in vitro. Der bislang ungeklärte Mechanismus der Heparin-induzierten Osteoporose scheint somit eine gestörte Osteoblastendifferenzierung zu beinhalten. Fondaparinux zeigt in vitro keine Beeinflussung der Osteoblastenproliferation und Differenzierung. Parallel zum verminderten Risiko einer Thrombozytopenie scheint Fondaparinux auch keine Wirkung auf das Knochen-Remodelling zu haben.

Abbildung 1 [Abb. 1].