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Jede Simulation ist anders: Knochenmarker longitudinal nach vorderer Kreuzbanddurchtrennung
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Autoren
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E. Lindhorst
- Universität Bochum, Universität Marburg, Orthopädie und Unfallchirurgie, Bochum, Germany
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R. Raiss
- Universität Frankfurt/Main, Frankfurt/Main, Germany
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A. Theisen
- Johann Wolfgang Goethe-Universität, Zentrale Forschungseinrichtung, Frankfurt, Germany
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F. Hentschel
- Johann Wolfgang Goethe Universität, Klinik für Chirurgie, Frankfurt, Germany
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T. Aigner
- Universität Leipzig, Pathologisches Institut, Leipzig, Germany
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L. Wachsmuth
- Sanofi Aventis, Bridgewater, NJ, United States of America
| Veröffentlicht: | 16. Oktober 2008 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Biomarker sollen die molekularbiologischen Veränderungen während eines Krankheitsprozesses charakterisieren und messbar machen. Die vordere Kreuzbandruptur führt im Gefolge oft zum Meniskusschaden und weitere degenerative Prozesse, die nicht auf das mediale Kompartment beschränkt bleiben, führen zur posttraumatischen Osteoarthritis. Dies wurde im Tiermodell der vorderen Kreuzbanddurchtrennung simuliert, um den Stellenwert der Knochenmarker Bone sialoprotein (BSP), Osteocalcin (OC), Hydroxylysylpyridinolin (HP) und Lysylpyridinolin (LP) zu beurteilen.
Methodik: Die Durchtrennung des vorderen Kreuzbandes des Kaninchens wurde mittels einseitiger medialer Arthrotomie (n = 32) herbeigeführt. Zusätzlich wurden 32 Tiere als nicht operierte Kontrollen mitgeführt. Nach jeweils 2, 4, 8 und 12 Wochen wurden je 8 Tiere geopfert. Bilaterale Synovialflüssigkeitsproben und 24 Stunden - Sammelurinproben wurden jeweils präoperativ und zu den Todeszeitpunkten entnommen.
Die makroskopische Bewertung beider Knie erfolgte mittels Mapping der International Cartilage Repair Society (ICRS). Histologisch wurden 4 µm Schnitte des zentralen tibialen Plateaus beurteilt, grundsätzlich ein modifiziertes Mankin Schema.
In der Synovialflüssigkeit wurde BSP mittels Radioimmunoassay und OC mittels Enzymimmunoassay bestimmt. Messungen von HP und LP wurden mittels HPLC im Urin vorgenommen und auf Urinkreatinin normalisiert. Quotienten der Marker wurden berechnet. Die notwendigen statistischen Berechnungen (u.a. ANOVA, Wilcoxon und Mann Whitney U) erfolgten mit SPSS.
Ergebnisse: Makroskopische Läsionen waren frühzeitig deutlich, danach erfolgte eine Zunahme der Anzahl und Grösse der Läsionen, die sich auch im lateralen Kompartment entwickelten. Histologisch waren osteoarthritische Veränderungen zu allen 4 Zeitpunkten vorhanden. 2 Wochen nach der Operation waren die Synovialflüssigkeitsspiegel von BSP im operierten Kniegelenk signifikant verändert und blieben über 12 Wochen signifikant verändert. Für OC war ebenfalls eine Erhöhung nach 2 Wochen messbar, erneut nach 12 Wochen. Im Zeitverlauf einfach interpretierbare Veränderungen durch die Marker HP und LP bzw. ihre Quotienten, wurden nicht gefunden.
Schlussfolgerungen: Knorpel- und Knochenmarker können als anabole und katabole Marker betrachtet werden. Das als Knochenmarker eher resorptiv anzusehende BSP erwies sich in dieser Untersuchung als quasi idealer Marker, da es sowohl den Akutverlauf der Osteoarthritis als auch das chronische Stadium zu erfassen scheint. Der Verlauf des OC, eines eher anabolen Markers könnte unter dem Hintergrund der Osteoarthritistheorien so bewertet werden, dass es zunächst auch eine anabole Gegenreaktion gibt. Diesen Verlauf konnten wir allerdings in einem ähnlichen Tiermodell-der kompletten medialen Meniskektomie-nicht messen. Die Daten unterstreichen die Möglichkeiten der Biomarker, zeigen aber auch auf, dass jedes Modell eine eigene Wertigkeit in der Simulation hat.
