gms | German Medical Science

Mehrere in-vivo Studien der letzten Jahre haben gezeigt, dass die systemische Applikation von GH die Frakturheilung signifikant beschleunigt. Hierbei ist die Wirkungsweise des GH auf zellulärer Ebene jedoch nicht hinreichend untersucht.Ziel der Studie war es daher, die zeitabhängige Proliferations- und Apoptoserate der beteiligten Zellen zu bestimmen, um den etwaigen Einfluß von GH auf das Kallusgewebe zu spezifizieren.

Bei adulten SD-Ratten (n=48) wurde eine standardisierte Osteotomie (0,3 mm Spaltbreite) durchgeführt und mittels monolateralem Fix. ext. stabilisiert. Es wurden 2 Hauptgruppen mit den Standzeiten 7, 14 und 21 Tage (n=8) analysiert: Gruppe I: GH 3 mg/kg/d, s.c.; Gruppe II: Placebo s.c. Auf 4 μm Paraffin-Serienschnitten wurde histomorphometrisch im Frakturspalt, sowie periost- und endostal nach Färbung des PCNA-Antigens die Proliferationsrate und mittels TUNEL-Assay der Anteil der apoptotischen Zellen an der Gesamtzellzahl bestimmt

(in % ± SD). Der Test auf signifikante Unterschiede zwischen den Gruppen erfolgte an Hand e. Mann-Withney-Tests.

Zu jedem Zeitpunkt zeigte sich eine im Schnitt 4-fach erhöhte Proliferationsrate in den mit GH behandelten Gruppen im Vergleich zu den Placebo-Tieren (p jeweils < 0,05). Z.B. lag nach 7 Tagen der Anteil der sich teilenden Zellen in der GH-Gruppe bei 9,66 ± 5,58, gegenüber 2,25 ± 2,69 bei den Kontrolltieren. Die Proliferationsrate war sowohl bei den behandelten als auch bei den Kontrolltieren nach 7 Tagen am höchsten und nahm im Zeitverlauf ab. Die Apoptoserate lag in den Kontrollgruppen stets (nicht signifikant)über der in den GH-Gruppen und war nach 14 Tagen am höchsten (Placebo:1,14 ± 0,89, GH:0,74 ± 0,47). Während nach 7 Tagen bei den Kontrolltieren vorwiegend Fibroblasten PCNA-positiv waren, waren bei der GH-Gruppe zu diesem Zeitpunkt vor allem Osteoblasten mitotisch aktiv.

Das gefundene Maximum an apoptotischen Zellen nach 14 Tagen der Frakturheilung bei der Ratte stimmt mit den Angaben in Literatur überein. Daß GH die Apoptoserate senken kann, ist ebenfalls -jedoch für andere Zellarten - beschrieben. Aufgrund der vfehlenden Signifikanz, kann nur spekuliert werden, dass eine anti-apoptotische Wirkung von GH bei der Stimulation der Frakturheilung eine Rolle spielt. Die vorliegende Studie zeigt jedoch deutlich, daß die systemische Gabe von GH in der Lage ist, im Kallus eine vermehrte Proliferation der Matrix-produzierenden Zellen zu bewirken. Somit scheint der in-vitro schon mehrfach beschriebene mitogene Effekt des GH auch in-vivo eine entscheidende Rolle bei der Stimulation der Frakturheilung zu spielen. Die qualitative Histologie zeigt, daß in der GH-Gruppe diese Stimulation schon nach 7 Tagen vorwiegend die Osteoblasten betrifft, während in der Kontrollgruppe Fibroblasten als proliferierende Zellen vorherrschen. Ob daher GH bei der Frakturheilung auch eine Einfluss auf die Differenzierung der Zellreihen nimmt, kann auf Basis der vorliegenden Studie nicht sicher ausgesagt werden.