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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

24. - 27.10.2007, Berlin

G-CSF führt zur Verbesserung und Beschleunigung der Regeneration des traumatisierten peripheren Skelettmuskels

Meeting Abstract

  • I. Stratos - Universität Rostock, Institut für Experimentelle Chirurgie, Rostock, Germany
  • R. Rotter - Universität Rostock, Abteilung für Unfall- u. Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • C. Eipel - Universität Rostock, Institut für Experimentelle Chirurgie, Rostock, Germany
  • T. Mittlmeier - Universität Rostock, Abteilung für Unfall- u. Wiederherstellungschirurgie, Rostock, Germany
  • B. Vollmar - Universität Rostock, Institut für Experimentelle Chirurgie, Rostock, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 71. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 93. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 48. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 24.-27.10.2007. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2007. DocE11-1416

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou009.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Stratos et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Der Granulozyten-Kolonie-stimulierende Faktor (G-CSF) ist unter anderem für seine arteriogenen und regenerativen Eigenschaften nach kardialer Ischämie und Reperfusion bekannt. Untersuchungen von G-CSF zur Regeneration der peripheren Skelettmuskulatur liegen bislang nicht vor. Ziel der hier vorgestellten Studie war daher, die Regenerationskapazität von G-CSF in einem Modell des lokalen Muskelschadens zu evaluieren.

Methodik: Insgesamt wurde bei 57 männlichen Wistar-Ratten (275-325g) unter Pentobarbital-Anästhesie (60mg/kg KG i.p.) der M. soleus über einen offenen Zugang der linken hinteren Extremität mit einer instrumentierten Klemme -unter Protektion der neurovaskulären Strukturen- standardisiert kontusioniert (10x für 10s mit 25N). Anschließend wurde täglich entweder G-CSF (Neupogen®, 20μg/kg KG; n=21; G-CSF) oder 0.9% NaCl (0,6ml/kg KG; n=21; NaCl) i.p. injiziert. Sham-operierte Tiere ohne Kontusion erhielten täglich 0,9% NaCl i.p. (0,6ml/kg KG; n=15; Sham). Zur Erfassung der funktionellen Regeneration des Muskels erfolgte die Kraftmessung des M. soleus durch Provokation von Kurzkontraktion (Stimulation: 9mA/75 Hz, 5x je 0,1s in 5s-Intervallen) und Tetanie (9mA/75 Hz, 5x je 3s in 5s-Intervallen) sowie die immunhistochemische Analyse des BrdU-Einbaus im Muskel (Gabe von BrdU 50mg/kg KG i.p. -48h vor Gewebeentnahme) und die histologische Evaluierung der Apoptose im Muskel an den Tagen 4, 7 und 14 nach Trauma-Induktion. Angegeben sind Mittelwert±SEM, ANOVA und Student-Newman Keuls Test, # p<0,05 vs NaCl; * p<0,05 vs Sham.

Ergebnisse: Die biomechanische Kraftmessung zeigte in den G-CSF behandelten Tieren nach 7 Tagen gegenüber der NaCl-behandelten Gruppe signifikant erhöhte Werte in der relativen Kraft (angegeben in % zur kontralateralen gesunden Extremität): Kurzkontraktion (%) [7d] G-CSF: 41±1*; [7d] NaCl: 35±2*; [7d] Sham: 98±12; Tetanie (%) [7d] G-CSF: 35±2*#; [7d] NaCl: 25±2*; [7d] Sham: 102±8. Die immunhistochemische Analyse von BrdU im Muskel als Marker der Zellproliferation zeigte eine Zunahme in den Tieren mit Muskeltrauma gegenüber den Sham-operierten Tieren nach 4 Tagen. Die Gabe von G-CSF führte zu einer zusätzlichen und signifikanten Steigerung der Muskelzellproliferation (n/mm2: [4d] G-CSF: 29,5±4,4*#; [4d] NaCl: 15,7±3,9; [4d] Sham: 6,6±2,2) und Reduzierung der Muskelzellapoptose (n/mm2: [4d] G-CSF: 6,9±1,5#; [4d] NaCl: 17,4±3,7*; [4d] Sham: 2,4±0,4). Nach 7 und 14 Tagen war die Anzahl der proliferierenden und apoptotischen Zellen nach G-CSF Gabe im Vergleich zur NaCl-Gruppe nicht mehr signifikant erhöht.

Schlussfolgerungen: Eine tägliche i.p. Injektion von G-CSF bewirkt eine schnellere und bessere Restauration der Skelettmuskelfunktion nach schwerem Trauma, die auf eine Steigerung der lokalen Zellproliferation und Reduzierung der Zellapoptose zurückgeführt werden kann. G-CSF könnte daher einen attraktiven Therapieansatz im Management von Patienten nach schwerem Weichteiltrauma darstellen.