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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

Verzögerte Frakturheilung und non union im Mausmodell

Meeting Abstract

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  • P. Garcia - Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • M. Menger - Universitätskliniken des Saarlandes, Institut für klinisch-experimentelle Chirurgie, Homburg, Germany
  • T. Pohlemann - Universitätskliniken des Saarlandes, Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, 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. DocE33-65

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2007/07dkou158.shtml

Veröffentlicht: 9. Oktober 2007

© 2007 Garcia et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Trotz unseres zunehmenden Wissens zu Mechanismen der Frakturheilung, kommt es im klinischen Alltag regelmäßig zu Verläufen mit verzögerter oder ausbleibender Frakturheilung. Dies liegt nicht zuletzt an einem noch unzureichenden Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen. Kleintiermodelle, und hier insbesondere die Maus, versprechen uns tiefere Einblicke in die physiologischen und pathophysiologischen molekularen Prozesse. Ziel unseres Projekts war die Etablierung eines Modells zur Untersuchung einer verzögerten oder gar ausbleibenden Frakturheilung in der Maus.

Methodik: Bei CD-1 Mäusen (30-38g; Ketamin 75mg/KG und Xylazin 25mg/KG) wurde das rechte Femur mit einem intramedullären Pin und einer in Schaftmitte eingebrachten ventrodorsalen Metallklammer stabilisiert. Im Anschluss wurden unterhalb der Klammer Osteotomien mit Spaltweiten von 0,25mm, 0,8mm und 1,8mm erzeugt. Zusätzlich wurden 2 Gruppen mit Spaltgrößen von 0,8mm und 1,8mm untersucht, bei denen der Knochen deperiostiert wurde. Die Beurteilung der Frakturheilung erfolgte nach 5, 10 und 15 Wochen radiologisch, histomorphometrisch und immunhistochemisch (CD31-Färbung). Jede Gruppe bestand aus 5 oder 6 Tieren.

Ergebnisse: Die Frakturheilung erfolgte vornehmlich über intramembranöse Ossifikation, mit geringen Anteilen endochondraler Ossifikation. Eine periostale Kallusreaktion fand sich nach 5 Wochen nur bei intaktem Periost und lediglich in den Gruppen mit 0,25mm und 0,8mm Spaltgröße. Die Osteotomien mit einer Spaltgröße von 0,25mm zeigten nach 10 Wochen radiologisch, sowie histologisch eine komplette knöcherne Durchbauung. Eine Spaltgröße von 0,8mm zeigte nach 10 Wochen nur in 25% der Fälle eine knöcherne Durchbauung, unabhängig davon ob deperiostiert wurde. Jedoch zeigte die Gruppe mit intaktem Periost einen tendenziell größeren Anteil an Knochen und Knorpel im Osteotomiespalt. Eine Spaltgröße von 1,8mm mit deperiostiertem Knochen resultierte immer in einer ausbleibenden Frakturheilung. Erhöhten wir in dieser Gruppe die Standzeit auf 15 Wochen zeigte sich weiterhin eine ausbleibende Frakturheilung mit den für Pseudoarthrosen typischen histologischen und radiologischen Merkmalen. Histomorphometrisch, sowie immunhistochemisch (CD31) konnten wir eine gute Vaskularisation des Osteotomiespalts nachweisen.

Schlussfolgerungen: Ein Osteotomiespalt von 0,25mm resultiert in unserem Modell in einer verzögerten Frakturheilung. Ein Spalt von 0,8mm stellt eine kritische Größe dar, die in einigen Fällen noch zur Ausheilung kommen kann. Durch Spaltgrößen von 1,8mm, sowie Deperiostierung des Knochens konnten wir reproduzierbar eine atrophe non-union erzeugen. Unser Modell bietet nicht nur die Möglichkeit zugrunde liegende Mechanismen einer gestörten Frakturheilung zu untersuchen, sondern ermöglicht auch die Evaluierung neuer Therapien, inkl. der Testung neuer Knochenersatzmaterialien.