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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

Osteoklasten prägen die Frakturheilung abhängig von der Lokalisation und der Heilungszeit

Meeting Abstract (DGU 2004)

  • presenting/speaker G. Duda - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin
  • P. Seebeck - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin
  • H. Bragulla - Freie Universität Berlin, Institut für Veterinär-Anatomie, Berlin
  • H. Schell - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin
  • H. Bail - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Zentrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin

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. Doc04dguN6-515

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dgu2004/04dgu0677.shtml

Veröffentlicht: 19. Oktober 2004

© 2004 Duda et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung

Die Reparation eines Knochenbruches ist ein komplexer Mechanismus. Speziell in der Spätphase der Heilung lässt eine gesteigerte Umbauaktivität speziell im Kallus eine hohe Osteoklastenzahl erwarten. Aro et al. (1990) fanden in einer Studie zur Frakturheilung in der Ratte innerhalb von sechs Wochen eine stetig abnehmende Osteoklastenzahl. Somit scheint unklar, welche Rolle den Osteoklasten insbesondere in der frühen Phase der Knochenheilung zukommt. Ziel dieser Studie war, ein besseres Verständnis der Umbauprozesse und der Rolle der Osteoklasten innerhalb des Knochenheilungsprozesses zu erlangen.

Methoden

Es wurden 32 adulte Schafe an der rechten Tibia osteotomiert (3 mm Spalt) und mit einem standardisierten Fixateur externe versorgt. Die Tiere wurden randomisiert nach 2, 3, 6 und 9 Wochen (je n=8) getötet. Der Osteotomiebereich wurde histologisch aufbereitet. Die Schnitte dienten der histomorphometrischen Auswertung und der Zählung der Osteoklasten. Osteoklastendichte wurde definiert als Osteoklasten pro Fläche mineralisierten Gewebes [mm²]. Mann-Whitney-Test, Bonferroni-Korrektur.

Ergebnisse

Während die mineralisierte Fläche des Kallus initial anstieg (2 zu 3 Wo.: p=0,038; 3 zu 6 Wo. p=0,001) fiel die Dichte des knöchernen Kallusgewebes und kortikalen Knochens ab (3 zu 6 Wo. p=0,001). Im Verlauf nahm die Osteoklastenzahl im endostalen Kallus und in der Kortikalis zu (2 zu 3 Wo. p=0,007; 6 zu 9 Wo. p<0,038). Im gesamten Verlauf nahm die Osteoklastendichte zu (Gesamtkallus: 2 zu 9 Wo.: p=0,002; end. Kallus: 2 zu 3 Wo.: p=0,01; kort. Knochen 6 zu 9 Wo.: p=0,001).

Schlussfolgerungen

Die Rolle der Osteoklasten wurde zu unterschiedlichen Zeitpunkten der Heilung analysiert. Der periostal gebildete Kallus hat den größten stabilisierenden Effekt. Im periostalen Kallus nimmt die Anzahl der Osteoklasten bei konstanter Osteoklastendichte kontinuierlich zu. Diese Tatsache spricht für ein fortwährendes Remodeling der periostalen Kallusmanschette zur Anpassung an die herrschenden mechanischen Beanspruchungen. Die Rekanalisation des Markraums wird durch die Zunahme der Osteoklastenzahl und -dichte bei gleichzeitiger Abnahme der Knochendichte im endostalen Kallus vorbereitet. Der kortikale Knochen verändert sich erst spät mit Erhöhung der Osteoklastenzahl und -dichte bei Verringerung der Knochendichte. Osteoklasten resorbieren überflüssigen Knochen und fungieren als Wegbereiter für den Aufbau eines an die herrschenden mechanischen Beanspruchungen angepassten Knochens.

In dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die Neustrukturierung des Knochens im periostalen Kallus bereits zu einem sehr frühen Zeitpunkt einsetzt. Die Rolle der Osteoklasten ist somit keinesfalls auf die die Heilung abschließende Remodeling-Phase beschränkt. Vielmehr ist die Anzahl der Osteoklasten schon unmittelbar im Anschluss an die initiale Inflammationsphase deutlich erhöht.