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Fragestellung: Plättchenreiches Plasma (PRP) enthält verschiedene Wachstumsfaktoren und stellt im Tissue Engineering eine interessante Alternative zu rekombinanten Wachstumsfaktoren dar. In vitro fördert PRP die Proliferation mesenchymaler Stammzellen (MSC), in vivo führt es zu einer schnelleren Reifung von autogener Spongiosa zu Knochen. Unsere Gruppe untersuchte die Wirkung von PRP auf die osteogene Differenzierung von MSC auf zwei Keramiken in vitro und in der SCID Maus in vivo. Die neue Keramik Calcium defizientes Hydroxylapatit (CDHA) mit großer Oberfläche zeigte hier bessere Ergebnisse als ein klinisch eingesetztes ß-Tricalciumphosphat mit kleiner Oberfläche. Ziel dieser Studie war, die Wirkung von PRP auf die Knochenneubildung bei von alleine nicht heilenden Diaphysendefekten mit Hilfe einer Kombination von MSC und CDHA zu untersuchen.

Methodik: Bei NZW-Kaninchen (n=6/Gruppe) wurde ein Radiusdefekt (1,5 cm) erzeugt. Die CDHA Keramik wurde leer, in Kombination mit MSC, mit PRP und mit MSC/PRP in den Defekt eingebracht. Als Kontrollen dienten Gruppen ohne Keramik und mit autogener Spongiosa. Die Standzeit betrug 16 Wochen. MSC wurden durch eine Knochenmarkpunktion der Tibia gewonnen und vor der Transplantation auf 5x106 expandiert. Das PRP wurde durch Zentrifugation aus Vollblut von n=5 Kaninchen hergestellt. Die aktuelle Position der Keramik wurde alle 4 Wochen durch Röntgenaufnahmen bestimmt und der zeitliche Verlauf des Knochenumbaus beurteilt. Mechanische Stabilität und Biegefestigkeit wurden mit einer nicht destruktiven 4-Punkt-Biegemessung geprüft. Die quantitative Bestimmung der Knochenneubildung und der Keramikresorption erfolgte mit Mikro-CT-Aufnahmen, die mit der Analyse histologischer Schnitte verifiziert wurden.

Ergebnisse: In den Leergruppen traten in 3 von 6 Fällen Unterarmfrakturen auf. Die Keramik dislozierte in keinem Fall. Nach 16 Wochen zeigte sich eine signifikante (p<0,001) Verbesserung der Knochenbildung in den Gruppen mit MSC und/oder PRP auf der Keramik im Vergleich zur Leerkeramik im Mikro-CT. Die Gruppen der Keramik mit MSC und PRP zeigten gleiche Ergebnisse und eine Kombination von PRP mit MSC keine zusätzliche Verbesserung. Die Resorption der Keramik im Mikro-CT (p<0,0005) zeigte dieselbe Verteilung der Signifikanzen. Der 4-Punkt-Biegetest zeigte signifikant (p<0,05) höhere Werte in den Gruppen mit MSC und PRP im Vergleich zur Leerkeramik.

Schlussfolgerung: Beim Auffüllen von Knochendefekten mit CDHA-Keramik lässt sich sowohl mit mesenchymalen Stammzellen als auch mit PRP eine bessere Knochenheilung erreichen. Die Kombination beider Methoden zeigte jedoch keine additive Wirkung. Die große Oberfläche des CDHA könnte einen Vorteil bei der Aktivierung und Absorption der Wachstumsfaktoren des PRP und damit der Knochenregeneration darstellen.