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Durch Absinken des Gewebesauerstoffpartialdruckes unter 30 mmHg aufgrund einer Minderperfusion im Bereich großflächiger Weichteildefekte, einhergehend mit zum Teil langstreckigen knöchernen mehrfragmentären Verletzungen werden die Kollagensynthese und die Neoangiogenese gehemmt. Die hyperbare Oxygenierung (HBO) gilt inzwischen als wertvolles therapeutisches Zusatzverfahren bei der Behandlung von sowohl Knocheninfektionen nach Problemfrakturen als auch von komplizierten Weichteildefekten.

Aufgrund der empirisch gewonnenen positiven Erfahrungen mit HBO liegt es nahe, mögliche Einflüsse auf zellulärer Ebene nachzuweisen. Fragestellung unseres experimentellen Ansatzes war es, ob sich Veränderungen im Wachstumsverhalten humaner Osteoblasten unter dem Einfluß von HBO feststellen lassen.

Humane primäre Osteoblasten, gewonnen aus Hüftkopf-Spongiosa nach arthroplastischen Operationen, wurden in Standardkulturschalen angezüchtet. In einem ersten HBO-Versuch wurden Osteoblastenkulturen, mit Ausnahme einer Kontrolle, in einer auf 37°C temperierten Druckkammer 1 Stunde einem Druck von 1,5 bar in reinem O₂ ausgesetzt. Unmittelbar nach dem Experiment wurde das Kulturmedium aller Ansätze gewechselt. Die Zellen wurden nach 0, 1, 4, 24 und 96 Stunden weiterer Kultivierung auf Stoffwechsel (XTT-Assay), Vitalität und Morphologie (Vitalfärbung) sowie Aktivität der Alkalischen Phosphatase (AP) untersucht. In den Kulturüberständen wurden die entzündungsassoziierten Faktoren Interleukin-6 und TNF-α bestimmt. In einem weiteren Versuch wurden Kulturansätze entsprechend einer Bedingungsmatrix 30, 60 bzw. 90 min Drücken von 1, 1,5 bzw. 2 bar ausgesetzt und unmittelbar nach der HBO den oben genannten Untersuchungen zugeführt.

In den Versuchen zeigten sich keine Unterschiede der Stoffwechselaktivität und damit Proliferation der HBO-behandelten Osteoblasten im Vergleich zur den unbehandelten Kontrollen. Desweiteren war die Vitalität, das Aussehen der Zellen, die AP-Aktivität sowie die Konzentrationen der Faktoren IL-6 und TNF-a in allen HBO-exponierten Ansätzen vergleichbar mit den Kontrollen.

Die Erfolge der klinisch etablierten Sauerstoffüberdrucktherapie auf dem Gebiet der komplizierten Knochenbruchbehandlung lassen sich aufgrund unserer vorläufigen Ergebnisse nicht auf eine Änderung des proliferativen Verhaltens, der Vitalität und Morphologie sowie der AP-Aktivität der untersuchten humanen Osteoblastenkulturen zurückführen. Aktuell werden die HBO-Versuche zur Gewinnung statistisch relevanter Daten sowie zur Erfassung weiterer osteoblastenspezifischer Parameter fortgeführt.