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68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten

19. bis 23.10.2004, Berlin

Ex-vivo Gentherapie für die Behandlung von Frakturen mit Weichteilschaden

Meeting Abstract (DGU 2004)

  • presenting/speaker T. Rose - Universität Leipzig, Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Leipzig
  • H. Peng - Children's Hospital of Pittsburgh and University of Pittsburgh, Growth and Development Laboratory, Department of Orthopaedic Surgery, Pittsburgh / USA
  • R. Kuroda - Children's Hospital of Pittsburgh and University of Pittsburgh, Growth and Development Laboratory, Department of Orthopaedic Surgery, Pittsburgh / USA
  • C. Josten - Universität Leipzig, Klinik für Unfall-, Wiederherstellungs- und Plastische Chirurgie, Leipzig
  • F. Fu - University of Pittsburgh, Department of Orthopaedic Surgery, Pittsburgh / USA
  • J. Huard - Children's Hospital of Pittsburgh and University of Pittsburgh, Growth and Development Laboratory, Department of Orthopaedic Surgery, Pittsburgh / USA

Deutsche Gesellschaft für Unfallchirurgie. Deutsche Gesellschaft für Orthopädie und orthopädische Chirurgie. Berufsverband der Fachärzte für Orthopädie. 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 19.-23.10.2004. Düsseldorf, Köln: German Medical Science; 2004. Doc04dguC6-131

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0094.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Rose et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Eine verzögerte Frakturheilung oder eine Pseudarthrose ist oftmals Resultat einer ausgeprägten Weichteilverletzung. Das daraus resultierende Defizit an Wachstumsfaktoren wird als Ursache für eine gestörte Frakturheilung diskutiert. Ziel dieser Studie war, ob die lokale zellvermittelte Applikation von Bone Morphogenic Protein 4 (BMP4) durch die ex-vivo Gentherapie zu einer verbesserten Frakturheilung bei begleitenden Weichteilschaden führt.

Methoden

Ein Osteotomiemodell des rechten Femurs wurde in Verbindung mit einem Weichteilschaden an Ratten entwickelt. Myofibroblasten (MFB) wurden gentechnisch so verändert, dass diese Bone Morphogenic Protein 4 (BMP4) produzieren. Diese Zellen wurden in den Osteotomiespalt eingebracht, während Zellen ohne BMP4-Expression in der Kontrollgruppe verwendet wurden (LacZ). Die Gruppen wurden weiterhin nach Stabilisierungstechnik (K-Draht n=21, Plattenosteosynthese n=16) eingeteilt. Die Tiere wurden nach 3 und 6 Wochen radiologisch mit einem Scoresystem bewertet und histologisch untersucht.

Ergebnisse

Bei rotationsinstabiler Fixation (K-Draht): Nach 6 Wochen war in der Gruppe ohne BMP4 Therapie histologisch und röntgenologisch keine Kallusformation zu erkennen. Bei Therapie mit BMP4 war bei 9 (10) Versuchstieren ein deutlicher Kallus erkennbar. Eine Überbrückung der Osteotomie blieb jedoch im Sinne einer hypertrophen Pseudarthrose aus. Bei stabiler Fixation (Plattenosteosynthese): Nach 6 Wochen war in der Gruppe ohne BMP4 Expression nur bei einem Versuchstier von insgesamt 8 eine geringfügige Ausbildung von röntgendichtem Kallus im Osteotomiespalt erkennbar. Demgegenüber zeigten sich bei allen BMP4 therapierten Ratten (total=8) ein gut sichtbarer Brückenkallus. Das Grading ergab signifikant (p<0.05) mehr Kallusformation in der MFB-BMP4 Gruppe gegenüber der MFB-LacZ Gruppe.

Histologisch war bei der Verwendung von BMP4- exprimierenden MFB eine prolongierte osteochondrale Ossifikation mit hypertrophen Chondroblasten bis 6 Wochen nach Osteotomie zu erkennen.

Schlussfolgerungen

Die Kombination aus BMP4 exprimierenden Myofibroblasten und einer stabilen Fixierung war in der Lage einen Osteotomiedefekt mit Weichteilschaden zu überbrücken, jedoch mit einer verzögerten osteochondralen Ossifikation. Damit könnte die ex-vivo Gentherapie eine effizienter biologischer Ansatz sein, um Frakturen mit ausgeprägten Weichteilschaden zu therapieren.