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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

22. - 25.10.2008, Berlin

Blockade des Angiotensin-Converting Enzyms und Einfluss auf die Frakturheilung – gibt es ein lokales Renin Angiotensin System während der Frakturheilung?

Meeting Abstract

  • P. Garcia - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • S. Maier - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • J.E. Slotta - Universitätsklinikum des Saarlandes, Institut für klinisch-experimentelle Chirurgie, Homburg, Germany
  • T. Histing - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • J.H. Holstein - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • M. Menger - Universitätsklinikum des Saarlandes, Institut für klinisch-experimentelle Chirurgie, Homburg, Germany
  • T. Pohlemann - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 22.-25.10.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocEF17-122

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou058.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Garcia et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Neben dem systemischen Renin-Angiotensin-System (RAS) zur Regulierung von Blutdruck und Elektrolythaushalt, wurde in verschiedenen Organen ein lokales RAS identifiziert. Bislang ist noch wenig bekannt über einen Zusammenhang von RAS und Knochen. Es konnte in-vitro gezeigt werden, dass verschiedene Komponenten des RAS in Knochenzellen synthetisiert werden. Klinische Studien zeigten einen Zusammenhang zwischen Blockade des Angiotensin-converting-Enzyms (ACE), einem Schlüsselenzyms des RAS, und der Knochendichte. Es ist bislang noch nichts über den Einfluss des RAS auf die Frakturheilung.

Methodik: Der rechte Femur von 96 CD-1 Mäusen wurde mittels eines intramedullären Pins und eines extramedullären Clips (pin-clip) stabilisiert. Unterhalb des Clips wurde mittels einer Gigly-Draht-Säge eine Osteotomie mit einer Spaltbreite von 0,25mm erzeugt und die Tiere wurden in zwei Gruppen unterteilt: (i) 48 Tiere wurden mit dem ACE Hemmer Perindopril behandelt (3mg/kg/d) und (ii) 48 Tiere dienten zur Kontrolle. Die Frakturheilung wurde untersucht nach 2, 5 und 10 Wochen mittels Histologie, Immunhistologie und Biomechanik (Torsionstestung) (jeweils n=8 pro Gruppe und Zeitpunkt), sowie zusätzlich mittels Western-Blot Analyse des Frakturkallus nach 2 Wochen (n=4). Der Blutdruck der Tiere wurde am Ende der Untersuchungszeitpunkte mittels Katheterisierung der A. carotis bestimmt.

Ergebnisse: Die Western Blot Analyse zeigte die Expression von ACE, als auch des Angiotensin II Typ 1 Rezeptors. Immunhistologisch zeigte sich das v.a. hypertrophe Chondrozyten im Frakturkallus das ACE exprimieren. Tiere die mit Perindopril behandelt wurden, zeigten nach 2, 5 und 10 Wochen einen signifikant kleineren arteriellen Mitteldruck im Vergleich zu Kontrolltieren. Histologisch zeigten die Perindopril behandelten Tiere eine signifikant grössere periostale Kallusfläche nach 2 Wochen (319,2±47,8mm vs. 121,2±45,2mm; p0,01) und 5 Wochen (179,6±35,7mm vs. 59,7±25,0mm; p0,05). Der Kallus bestand nach 2 Wochen aus einem grösseren Anteil an Knorperlgewebe (40,5±6,9% vs. 19,9±9,4%; p=0,099) und einem geringeren Anteil an Bindegewebe (16,6±1,7% vs. 43,4±16,3%; p=0,059). Nach 5 Wochen zeigten 7/8 Tiere welche mit Perindopril behandelt wurden eine komplette knöcherne Überbauung der Osteotomie im Vergleich zu 3/8 Tieren in der Kontrollgruppe (p0,05; Chi-Square-Test). Die Torsionstestung ergab nach 2 Wochen ein signifikant grösseres maximales Drehmoment in der Perindopril behandelten Gruppe im Vergleich zum gesunden linken Femur (0,3±0,04% vs. 0,07±0,03%; p0,05).

Schlussfolgerungen: Wir konnten zum ersten mal in vivo die Expression von ACE während der Frakturheilung durch hypertrophe Chondrozyten zeigen. Die Blockade des ACE resultierte in einer beschleunigten Frakturheilung, mit Stimulation der periostalen enchondralen Kallusbildung während der frühen Phase der Frakturheilung. Über welche Mechanismen dieser Effekt erzielt wird, ist nun Gegenstand weiterer Untersuchungen.