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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

Die Wachtumsfaktoren (IGF-I und TGF-β1) beschleunigen die frühe Phase der Frakturheilung ohne physiologische Heilungsabläufe im zeitlichen Verlauf zu modifizieren

Meeting Abstract (DGU 2003)

  • corresponding author Gerhard Schmidmaier - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Charité, Campus Virchow, Berlin, Augustenburger Platz 1, 13353, Berlin, Phone: 030 450 552043, Fax: 030 450 552943
  • B. Wildemann - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Charité, Campus Virchow, Berlin, Augustenburger Platz 1, 13353, Berlin, Phone: 030 450 552043, Fax: 030 450 552943
  • D. Ostapowicz - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Charité, Campus Virchow, Berlin, Augustenburger Platz 1, 13353, Berlin, Phone: 030 450 552043, Fax: 030 450 552943
  • N.P. Haas - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Charité, Campus Virchow, Berlin, Augustenburger Platz 1, 13353, Berlin, Phone: 030 450 552043, Fax: 030 450 552943
  • M. Raschke - Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Charité, Campus Virchow, Berlin, Augustenburger Platz 1, 13353, Berlin, Phone: 030 450 552043, Fax: 030 450 552943

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. Doc03dguD6-6

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2003/03dgu0279.shtml

Veröffentlicht: 11. November 2003

© 2003 Schmidmaier et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Zahlreiche Studien belegen einen deutlichen stimulierenden Effekt von Wachstumsfaktoren auf die Frakturheilung. Offen bleibt die Frage nach möglichen Langzeiteffekten. Ziel dieser Studie war die Untersuchung der Frakturheilung im zeitlichen Verlauf anhand radiologischer, biomechanischer und histologischer Parameter mit und ohne Stimulation durch lokal applizierte Wachstumsfaktoren IGF-I und TGF-β1.

Methoden

Eine standardisierte Fraktur der rechten Tibia und Fibula wurde bei 180 Ratten erzeugt und intramedullär mit Titan-Kirschner Drähten stabilisiert. Die Implantate wurde mit Poly(D,L-Laktid) (PDLLA) und eingearbeiteten Wachstumsfaktoren (WF) beschichtet. Folgende Gruppen wurden untersucht:

1. unbeschichtete Implantate

2. PDLLA-beschichtete Implantate

3. PDLLA + IGF-I (50µg) & TGF-β1 (10µg) beschichtete Implantate

Post OP und während des Heilungsverlaufs wurden Röntgenbilder in zwei Ebenen angefertigt. Nach einer Standzeit von 28, 42 und 84 Tagen erfolgte die Tötung von je 20 Tieren pro Gruppe. Je 10 Tibiae pro Gruppe/Zeitpunkt wurden biomechanisch getestet (Zwick 1455) oder in Methylmethacrylat eingebettet (5µm Schnitte), mit Safranin O/Lichtgrün oder nach von Kossa gefärbt und histomorphometrisch ausgewertet.

Ergebnisse

Der radiologische Heilungsverlauf zeigte eine signifikant (p<0.05 Chi2) fortgeschrittenere Konsolidierung in der WF Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe zu den früheren Zeitpunkten mit einem vergleichbaren Bild nach 84 Tagen. 28 und 42 Tage post OP zeigten die mit WF behandelten Frakturen (Drehmoment/Gegenseite: 125,2% (28d) 142,9% (42d), Steifigkeit 138,8% (28d) 178,1% (42d)) eine signifikant (p<0.05 ANOVA) höhere torsionale Stabilität im Vergleich zur Kontrollgruppe (Drehmoment/Gegenseite: 29,6% (28d) 76,9% (42d), Steifigkeit 52,2% (28d) 67,4% (42d)). Am 84. Tag post OP kam es zu einem Angleichen der torsionalen Stabilitäten zwischen den Gruppen. Die histologischen und histomorphometrischen Untersuchungen stützen die radiologischen und biomechanischen Ergebnisse. Die WF-Gruppe zeigte im Vergleich zu den anderen Versuchsgruppen ein fortgeschritteneres Kallusremodeling an den Tagen 28 und 42 mit einer signifikanten (p<0.05 ANOVA) Reduktion des Knorpelanteils und mehr Mineralisierung. Am Tag 84 waren keine Unterschiede mehr zwischen den Gruppen zu messen.

Schlussfolgerungen

Die Ergebnisse belegen eine deutliche Beschleunigung der Frakturheilung durch die lokale Applikation von Wachstumsfaktoren zu den frühen Zeitpunkten. Nach 42 Tagen zeigt die mit Wachstumsfaktoren behandelte Gruppe eine vergleichbare Frakturheilung wie die unbehandelten Tiere nach 84 Tagen. Radiologische, biomechanische und histologische Parameter zeigen jedoch keine Unterschiede nach 84 Tagen zwischen allen Gruppen. Durch die lokale Applikation von WF kommt es zu einer Beschleunigung der Heilung in der Frühphase ohne jedoch die physiologischen Heilungsprozesse im Verlauf zu modifizieren.