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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

Differentielle Expression von osteogenen BMPs und Knorpelmatrix degradierenden MMPs während einer verzögerten im Vergleich zu einer ungestörten Frakturheilung

Meeting Abstract

  • J. Lienau - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • K. Schmidt-Bleek - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • C. Perka - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • H.J. Bail - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • G.N. Duda - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, Germany
  • H. Schell - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Julius Wolff Institut, Berlin, 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. DocEF17-116

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou060.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Lienau et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Ziel der Studie war die vergleichende Untersuchung der Expression von Faktoren, die an der Knorpel- und Knochenbildung sowie enchondralen Ossifikation beteiligt sind während einer ungestörten und verzögerten Frakturheilung.

Methodik: An 60 Merinomix-Schafen wurde eine diaphysäre Tibiaosteotomie durchgeführt und mit einem Fixateur externe stabilisiert. Als Modell für eine ungestörte Heilung diente ein rigider (Gruppe I), zur Induktion einer deutlich verzögerten Heilung wurde ein mechanisch-kritischer Fixateur (Gruppe II) mit hoher Instabilität verwendet. Die Hämatom/Kallusproben wurden 4, 7, 14, 21 und 42 Tage postoperativ (n=6) entnommen. Mittels qRT-PCR wurden die zeitlichen Expressionsmuster von BMP2, BMP4, BMP7, Nog, Coll II, Coll Xa1, MMP9 und MMP13 bestimmt. Statistische Vergleiche zwischen den Gruppen wurden mit dem Mann-Whitney U-Test durchgeführt.

Ergebnisse: Die BM2 und BMP4 Expressionen zeigten in beiden Gruppen am Tag 42 ihr Maximum, wobei der zeitliche Expressionsanstieg in Gruppe I stärker ausgeprägt war und so zu deutlich höheren Expressionen von BMP2 (p=0.065) und BMP4 (p=0.002) am Tag 42 führte. Während in Gruppe I ein vergleichbarer zeitlicher Anstieg in der BMP7 und Nog Expression dokumentiert werden konnte, zeigte Gruppe II relativ konstante Expressionslevel über den Heilungsverlauf. Gruppe II wies von Tag 14 bis Tag 42 eine signifikant geringere BMP7 Expression (p≤0.026) sowie am Tag 42 eine signifikant geringere Nog Expression (p=0.004) im Vergleich zur Gruppe I auf. Die Expressionen von Coll II und Coll X zeigten einen Anstieg über den Heilungsverlauf, jedoch konnte keine differentielle Expression zwischen beiden Gruppen nachgewiesen werden. Die Expressionen von MMP9 und MMP13 zeigten ebenfalls einen zeitlichen Anstieg mit signifikant geringerer Expression beider MMPs (p≤0.004) am Tag 42 in Gruppe II im Vergleich zu Gruppe I.

Schlussfolgerungen: Diese Studie konnte zeigen, dass die Genexpressionen von BMP2, BMP4, BMP7, Nog, MMP9 und MMP13 während einer verzögerten im Vergleich zu einer ungestörten Osteotomieheilung herunterreguliert werden. Von den untersuchten BMPs zeigte BMP7 den zeitlich frühesten Unterschied zwischen beiden Gruppen am Tag 14, welches vermuten lässt, dass eine exogene Substitution im Rahmen einer Therapie verzögert werden sollte. Während keine differentielle Expression der untersuchten Collagene nachgewiesen werden konnte, zeigte sich ein deutlich differentielles Expressionsmuster beider MMPs, welches auf eine Störung im Knorpelabbau während einer verzögerten Frakturheilung schließen lässt.

Die Ergebnisse dieser Studie lassen vermuten, dass die Herunterregulation der Genexpression von osteogenen BMPs und Knorpelmatrix degradierenden MMPs eine Verzögerung in der Knochenheilung bedingt.