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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

Der Einfluss von Hyaluronsäure auf die Heilung von Gelenkknorpel ex vivo.

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Jan Philipp Petersen - Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg, Martinistraße 52, 20246, Hamburg, Phone: 040-428036937
  • W. Rüther - Klinik und Poliklinik f. Orthopädie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf
  • J.M. Rueger - Klinik und Poliklinik f. Unfall-, Hand- u. Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg
  • N.M. Meenen - Klinik und Poliklinik f. Unfall-, Hand- u. Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Hamburg

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. Doc03dguD4-7

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0257.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Petersen et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Verletzungen und selbst kleine Fissuren am Gelenkknorpel heilen in vivo nicht und führen in den meisten Fällen zur Arthrose. Anders verhält sich Knorpel ex vivo. Entnimmt man Gelenkknorpel, zerteilt diesen und fügt ihn wieder zusammen, kommt es im Bereich des Schnittes zur Heilung. Hierbei verkleben die Schnittkanten nicht nur, sondern die Verletzung wird mit für hyalinen Knorpel typischen Fasern überbrückt. Eine Ursache für die Diskrepanz zwischen Heilung ex vivo einerseits und ausbleibender Heilung in vivo andererseits ist bis heute nicht ausreichend geklärt. Unsere Vermutung war, dass Bestandteile in der Synovialflüssigkeit eine hemmende Wirkung auf die Bildung der extrazellulärer Matrix haben könnten und somit die Heilung in vivo verhindern.

Ein Hauptbestandteil der gesunden Synovialflüssigkeit ist die Hyaluronsäure, welches als langkettiges Polymer u.a. für die Minimierung der Reibung im Gelenk sorgt. Wir haben in der vorliegenden Arbeit untersucht, ob die Hyaluronsäure, als Hauptbestandteil der Synovialflüssigkeit, einen Einfluss auf die Heilung von hyalinem Knorpel ex vivo haben könnte.

Methoden

Knorpel wurde adulten Göttinger Miniaturschweinen entnommen und in ca. 5 x 5 mm große Flakes geschnitten. Diese Flakes wurden in der Mitte auf einer Länge von ca. 4 mm durch die gesamte Dicke durchtrennt, mit einem 6/0 Ethilon Faden zusammengenäht und in Kulturmedium für 21 Tage kultiviert. Dem Kulturmedium, bestehend aus DMEM, 10% FCS (fetal calf serum), 1% Penicillin/Streptomycin, 50 µg/ml Ascorbinsäure, 1mM Cystein, 10 ng/ml TGF-ß (transforming growth factor) und 100 ng/ml IGF-I (insulin-like growth factor) wurden 0,4 mg/ml bzw. 4mg/ml Hyaluronsäure zugesetzt. Als Positivkontrolle wurde keine Hyaluronsäure zugesetzt. Die Negativkontrolle erfolgte durch Kultivierung in DMEM lediglich unter Zusatz von 1% Penicillin/Streptomycin. Nach der 3 wöchigen Kultivierungszeit wurden die Präparate histologisch, immunhistochemisch und rasterelektronenmikroskopisch untersucht.

Ergebnisse

Es zeigte sich, dass es sowohl unter Zusatz von 0,4 mg/ml als auch 4 mg/ml Hyaluronsäure zum Kulturmedium zu keiner Verbindung im Bereich des Schnittes gekommen war. Die Positivkontrolle zeigte hingegen eine komplette Verbindung, die mit Fasern überbrückt waren

Schlussfolgerungen

Wir konnten zeigen, dass Hyaluronsäure als Bestandteil der Synovialflüssigkeit einen negativen Einfluss auf das Heilungsverhalten von hyalinem Knorpel ex vivo hat. Die vorliegenden Ergebnisse zeigen eine mögliche Ursache für die mangelhafte Heilung von Gelenkknorpelverletzungen. Sollte sich herausstellen, dass der gleiche Effekt auch in vivo auftritt, könnte durch die Abschirmung der Synovialflüssigkeit durch z.B. eine semipermeable Membran eine wenig invasive Therapieoption von Knorpelverletzungen geschaffen werden. Zudem sollte aufgrund dieser Ergebnisse die intraartikuläre Injektion von Hyaluronsäure als Therapieoption diskutiert werden.