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Fragestellung: Durch den Einsatz osteoinduktiver und osteokonduktiver Materialien kann die Knochenregeneration verbessert werden. Den „Goldstandard“ der Knochenersatzmaterialien stellen der Beckenkammspan bzw. die Beckenkammspongiosa dar. Da die Verwendung autologen Knochenmaterials zur Defektauffüllung mit einer hohen Entnahmemorbidität vergesellschaftet ist, werden zunehmend Ersatzmaterialien eingesetzt. In der klinischen Anwendung befindet sich, neben spongiösen und kortikalen Allografts von Knochenbanken, auch die als osteoinduktiv geltende Demineralisierte Knochenmatrix (DBM). Welche für die Knochenregeneration wichtigen Wachstumsfaktoren sind in verschiedenen Knochenersatzmaterialien vorhanden und in welcher Konzentration liegen sie vor?

Methodik: Material: Das Beckenkammmaterial (n=8) wurde bei Operationen zur Autograftentnahme gewonnen und bei –80°C in Proteinaseinhibitor gelagert. Allografts wurden von der Knochenbank der Charité-Universitätsmedizin Berlin zur verfügung gestellt. DBM (DBX putty, Synthes, USA) ist kommerziell erhältlich. Nach Homogenisation wurden die Proben für 2 Stunden bei 4°C in PBS/Proteinaseinhibitor eluiert und der Überstand für die Analysen weiter verwendet. Die Konzentration der Wachstumsfaktoren IGF-I, TGF-β1, BMP-2, PDGFbb, FGFa, FGFb und VEGF wurde mittels ELISAs quantifiziert (R&D-Systems, Wiesbaden). Die Korrelation der Werte erfolgte auf Gramm Gewicht der Proben. Statistik: ANOVA, Bonferroni Korrektur

Ergebnisse: Die analysierten Wachstumsfaktoren waren mittels ELISA nicht in allen Proben quantifizierbar. FGFb war nur im Autograft, nicht jedoch im Allograft oder der DBX messbar. Bei der Analyse der verschiedenen Wachstumsfaktoren zeigte sich im frischen Autograft, verglichen zu dem Allograft und der DBX, eine signifikant höhere Konzentration von FGFa, VEGF, PDF und IGF-I. Spenderbezogene Unterschiede (Alter, Geschlecht) waren weder für Autograft noch Allograft nachweisbar. Für DBX lagen diese Informationen nicht vor.

Schlussfolgerungen: Im nativen autologen Knochen (Beckenkamm) sind die analysierten Wachstumsfaktoren in signifikant höherer Konzentration messbar im Vergleich zu den anderen beiden Knochenersatzmaterialien. Bis auf FGFb waren in den Ersatzmaterialien die analysierten Faktoren jedoch ebenfalls messbar. Die tatsächliche Osteoinduktivität des analysierten Materials kann jedoch nur durch in vitro Studien in der Zellkultur oder mit in vivo Analysen nachgewiesen werden.