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67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie

11. bis 16.11.2003, Messe/ICC Berlin

Wachstumshormon und sein Mediator Insulin-like growth factor-I haben bei lokaler Applikation einen vergleichbaren Effekt auf die Frakturheilung - Eine Untersuchung am Rattenmodell

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Hermann Josef Bail - Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Charité - Campus Virchow Klinikum, Humboldt-Unive, Augustenburger Platz 1, 13353, Berlin, Phone: 030 450552012, Fax: 030 450 552901
  • M. Hüning - Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Charité - Campus Virchow Klinikum, Humboldt-Universität, Berlin
  • T. Lindner - Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Charité - Campus Virchow Klinikum, Humboldt-Universität, Berlin
  • G. Krummrey - Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Charité - Campus Virchow Klinikum, Humboldt-Universität, Berlin
  • A. Flyvbjerg - Medical Research Lab.M and Medical Department M [Diabetes and Endocrinology], University of Aarhus, Aarhus Kommunehospital, Aarhus C, Denmark
  • M. Raschke - Klinik für Unfall-und Wiederherstellungschirurgie, Charité - Campus Virchow Klinikum, Humboldt-Universität, Berlin

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 11.-16.11.2003. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2003. Doc03dguD1-9

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0223.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Bail et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

In vorausgegangenen Arbeiten konnte gezeigt werden,daß die systemische Applikation von Wachtumshormon(GH) die Frakturheilung beschleunigen kann (1,2). Nicht bekannt ist jedoch, ob GH selbst oder sein Mediator Insulin-like growth factor-I(IGF-I)für diesen Effekt verantwortlich ist. Daher wurde in der vorliegenden Arbeit eine histomorphometrische Studie in einem Femur-Osteotomiemodell an der Ratte mit dem Fragestellung durchgeführt, ob die lokale Gabe von GH und IGF-I einen unterschiedlichen Einfluß auf den Ablauf der Frakturheilung zeigt.

Methoden

Bei Sprague - Dawley Ratten wurde eine Osteotomie des linken Femurs mit einem monolateralen Fixateur externe stabilisiert. Über implantierte miniosmotische Pumpen erhielten 8 Tiere 100 µg/kg Körpergewicht/Tag humanes GH (Gruppe III), 8 erhielten 100 µg/kg Körpergewicht/Tag IGF-I (Gruppe II), weitere 8 erhielten Phosphatpuffer als Placebo (Gruppe I). Nach 21 Tagen erfolgte die histologische Aufarbeitung. Bildanalytisch wurden folgende Parameter bestimmt: Kallusfläche (mm²), mineralisierte Kallusfläche (mm²), Knorpelfläche (mm²), Kallusdichte (%), Kallusbreite (mm), knorpeliger Anteil am Kallus (%). Unterschiede zwischen den Gruppen wurden mittels Mann-Whithney-U-Test auf Signifikanz geprüft.

Ergebnisse

Die Kallusfläche (Gr.I: 7,75 ± 5,04; Gr.II: 10,9 ± 3,24; Gr.III: 10,97 ± 2,03) und die Fläche des mineralisierten Kallus (Gr.I: 5,04 ± 2,11; Gr.II: 8,31 ± 2,38; Gr.III: 8,0 ± 1,21) waren in der mit Wachstumshormon und der mit IGF-I behandelten Gruppe signifikant größer. Bei der Knorpelfläche (Gr.I: 0,41 ± 0,37; Gr.II: 0,24 ± 0,23; Gr.III: 0,25 ± 0,28) und dem knorpeligen Anteil am Kallus (Gr.I: 4,4 ± 3,4; Gr.II: 11 ± 2,21; Gr.III: 1,87 ± 1,65) zeigten sich in der Kontrollgruppe im Vergleich mit den beiden anderen Gruppe ein 50% höherer Wert. Aufgrund der hohen Standardabweichungen war dieser Unterschied nicht signifikant. Die Kallusstruktur, welche durch die Kallusdichte und -breite repräsentiert wird, war in allen drei Gruppen gleich.

Schlussfolgerungen

21 Tage nach Osteotomie bewirkt sowohl die lokale Applikation von GH als auch von IGF-I eine Zunahme der Kallusfläche. Gleichzeitig verändern die beiden Substanzen die Kalluszusammensetzung im Sinne einer reduzierten Knorpelmenge im Kallus. Dies läßt vermuten, daß GH einen direkten, nicht über die Leber vermittelten Effekt auf die Frakturheilung hat. Als Schlußfolgerung ist festzuhalten, daß das vorliegende Ergebnis möglicherweise bei der Frakturheilung die für das Längenwachstum der Knochen formulierte sogenannte "Duale Effektor Theorie" wiederspiegelt. Diese unterstellt, daß Wachstumshormon zusätzlich zum systemischen IGF-I vermittelten Effekt, auch eine lokale Wirkung entfaltet, welche signifikant zum Knochenwachstum beiträgt (3,4).

Literatur

(1) Bak B et al. (1990) Bone 11(4): 233-9. (2) Raschke et al. Bone 29(4): 368-73. (3) Green H et al. (1985) Differentiation 29: 195-198. (4) Isgaard J et al. (1986) Am J Physiol. 250: 67-72.