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Der Einfluss von TGF-β3 auf die Steifigkeit und auf radiologische Parameter in einem segmentalen Defekt in der Tibia des Schafes
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Autoren
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Otto Maissen
- AO Forschungsinstitut, Clavadelerstrasse, 7270, Davos-Platz, Phone: +41 81 414 23 44
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C. Eckhardt
- AO Forschungsinstitut Davos
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M. Glatt
- Novartis Pharma Basel
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T. Arvinte
- Novartis Pharma Basel
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B. Rahn
- AO Forschungsinstitut Davos
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U. Schlegel
- AO Forschungsinstitut Davos
| Veröffentlicht: | 11. November 2003 |
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Gliederung
Text
Fragestellung
Hat TGFβ-3 im Schafsmodell einen Einfluss auf die mechanische Kompetenz eines heilenden Knochendefekts? Besteht eine Beziehung zwischen Knochensteifigkeit und klinisch zugänglichen radiologischen Parametern?
Methoden
Ein 18mm kortikaler, osteoperiostaler, segmentaler Defekt in der Tibia des Schafes wird mit einem PLA (poly(L/DL-lactide)) Träger mit TGFβ-3 gefüllt (n=4). In einer zweiten Gruppe (n=4) wird der Defekt mit dem Träger und in einer dritten Gruppe (n=4) mit autologer Spongiosa behandelt. Der Heilungsverlauf wird 12 Wochen lang wöchentlich mit in vivo Steifigkeitsmessungen über einen Fixateur externe und Röntgen, sowie mittels quantitativer Computertomographie alle 4 Wochen aufgezeichnet.
Ergebnisse
Die Steifigkeitsmessung zeigte einen signifikanten (p = 0.03 (Kruskal Wallis)) Unterschied zwischen den Gruppen. In der Spongiosa-Gruppe ist die Zunahme der Steifigkeit zwischen der 4. und 8. Woche am höchsten und die relative Steifigkeit erreicht bis zur 12. Woche den Faktor 0.58 (intakte Tibia: Faktor 1, ostektomiert: 0). Die Steifigkeitswerte sind in der Spongiosa-Gruppe höher als in der PLA- (p = 0.03 (Bonferroni); p=0.005 (ANOVA)) und grenzwertig (p = 0.06 (Bonferroni)) höher als in der TGFβ-3/PLA Gruppe. Letztere zeigte einen kontinuierlichen Steifigkeitsanstieg in den letzten Testwochen, was ein Anzeichen für eine knöcherne Überbrückung sein könnte. Kein statistisch signifikanter Unterschied in der Steifigkeit wurde zwischen den TGFβ-3/PLA- (Faktor = 0.1) und PLA (Faktor = 0.01) Gruppen gefunden. Unter Berücksichtigung des tiefsten radiologischen Knochengrenzwertes zeigt die Spongiosa-Gruppe die grössere Knochenregeneration im Defekt als die Gruppen TGFβ-3/PLA (p = 0.03 (Bonferroni); p = 0.002 (ANOVA)) und PLA (p = 0.03 (Bonferroni); p < 0.0001 (ANOVA)). Die Behandlung mit TGFβ-3/PLA zeigt eine grössere (p = 0.03 (Bonferroni); p < 0.0001 (ANOVA)) Regeneration im Defekt als die Behandlung mit dem Träger alleine. 81% der Fläche des Defektes in der radiologischen Projektion übersteigen in der Spongiosa-Gruppe die unterste, radiologische Knochenwertgrenze. In der TGFβ-3/PLA Gruppe sind dies 40% und in der PLA Gruppe 4%. In der computertomographischen Auswertung zeigen alle im Defektbereich liegenden, zur Tibia-Längsachse senkrechten Schnitte, Anzeichen von Knochenbildung. In der TGFβ-3/PLA-Gruppe konnte nur auf einem Schnitt keine Knochenbildung nachgewiesen werden, wobei in der PLA Gruppe 47% der Schnitte keine Anzeichen von Knochenbildung über einen definierten Knochengrenzwert haben.
Schlussfolgerungen
Der Einbezug von mechanischen und morphologischen Kriterien zur Beurteilung des Heilungsverlaufes erlaubt in diesem Modell folgende Einschätzungen: 1. TGFβ-3 hat einen fördernden Effekt auf die Knochenregeneration. 2. Dieser Effekt erreicht in der vorliegenden Versuchsanordnung nicht das Potential von autologer Spongiosa. 3. Klinisch zugängliche radiologische Parameter geben die mechanischen Verhältnisse nur ungenügend wieder.
