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TNFα ist der zentrale und wahrscheinlich auch essentielle Mediator in der Pathogenese der Abriebpartikel-induzierten periprothetischen Osteolyse mit entsprechend enormer Bedeutung für die Langzeitergebnisse der Endoprothetik. Eigene Vorabeiten konnten zeigen, dass Abriebpartikel über den NF-κB Signalweg eine vermehrte TNFα-Genexpression hervorrufen. Über weitere regulatorische Mechanismen ist wenig bekannt. LITAF (LPS-induced TNFα factor) ist ein kürzlich identifizierter Transkriptionsfaktor, der die TNFα-Transkription nach Gabe von LPS (Endotoxin) mitreguliert. Ziel dieser Studie war es, ob Abriebpartikel im Vergleich zu LPS eine Hochregulation von LITAF in unserem etablierten Partikel/Makrophagen-Modell hervorrufen.

Menschliche, monozytäre Zellen (THP-1) wurden in Gegenwart von Vitamin D und GM-CSF mit TiAlV-Partikel (0,1±0,2 µm) und UHMWPE-Partikel (1,13±0,2 µm) bei 0 (Kontrolle), 10⁷, 10⁸ und 10⁹ Partikel/ml inkubiert. Die Partikel wurden gemäß dem Detoxifikationsprotokoll nach Ragab von Endotoxin (LPS) befreit. Positivkontrollen wurden mit LPS (1 μg/ml) durchgeführt. Nach 1,3 und 6 h wurde RNA isoliert und der Überstand für eine TNFα-Messung verwendet. LITAF und 18-S (housekeeping) wurden auf mRNA-Ebene mittels RT-PCR bestimmt. Die Banden (Agarose-Gel) wurden densitometrisch erfasst. Die statistische Auswertung (Signifikanzniveau α=0,05) erfolgte für unabhängige Variablen mit dem nonparametrischen Test nach Kruskal-Wallis und für abhängige Variablen mit dem Wilcoxon-Test. Der EBM-Level dieser geplanten, experimentellen Studie mit Kontrollgruppe entspricht IIb.

TiAlV- und PE-Partikel riefen nach 6 h eine TNFα-Ausschüttung hervor, die abhängig von der Partikelkonzentration war. Im Vergleich zur Kontrolle induzierten 10⁹ Partikel/ml eine bis zu 15fache (p<0,05), 10⁸ Partikel/ml eine 2,5fache (p<0,05) und 10⁷ Partikel/ml keine signifikante TNFα-Antwort, wobei zwischen TiAlV und PE keine signifikanten Unterschiede beobachtet wurden. Demgegenüber rief LPS eine 600fache TNFα-Antwort, die hochsignifikant (p<0,01) gegenüber der Kontrolle und signifikant (p<0,05) gegenüber TiAlV und PE war. LITAF-mRNA wurde sowohl durch TiAlV- und PE-Partikel als auch durch LPS mit einem signifikanten Maximum (10⁸ und 10⁹ Partikel/ml) nach 3h hochreguliert. Signifikante Unterschiede in der Induktion von LITAF-mRNA zwischen TiAlV-, PE- und LPS-Exposition wurden nicht beobachtet.

Die Ergebnisse zeigen, dass LITAF in Makrophagen nach Kontakt mit Abriebpartikel hochreguliert wird. Somit ist anzunehmen, dass LITAF als regulatives Element wesentlich an der vermehrten Expression von TNFα bei der Partikel-induzierten periprothetischen Osteolyse beteiligt ist. Als differentialdiagnostischer Marker zwischen Partikel- und LPS-induzierter Osteolyse erscheint LITAF allerdings nicht geeignet.