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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

Forcierte physische Aktivität nach operativer Frakturstabilisierung hat im Mausmodell keinen Einfluss auf die frühe Knochenbruchheilung

Meeting Abstract

  • J. Holstein - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • S. Becker - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • M. Fiedler - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • P. Garcia - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • T. Histing - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • R. Matthys - AO Entwicklungsinstitut, ASIF, Davos, Switzerland
  • M. Menger - Universitätsklinikum des Saarlandes, Institut für klinisch-experimentelle Chirurgie, Homburg/Saar, Germany
  • T. Pohlemann - Universitätsklinikum des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg/Saar, 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. DocEF18-37

Die elektronische Version dieses Artikels ist vollständig und ist verfügbar unter: http://www.egms.de/de/meetings/dkou2008/08dkou073.shtml

Veröffentlicht: 16. Oktober 2008

© 2008 Holstein et al.
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Gliederung

Text

In den letzten Jahrzehnten wurde in vielfachen klinischen und experimentellen Arbeiten der Effekt körperlicher Aktivität auf die Frakturheilung dargestellt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass physische Aktivität und mechanische Frakturbelastung einen entscheidenden Einfluss auf Verlauf und Qualität der Frakturheilung haben. Während bislang fast ausschließlich die Mechanobiologie im Frakturspalt als wichtiger Einflussfaktor hinsichtlich der Hemmung, bzw. Beschleunigung der Knochenbruchheilung untersucht wurde, wurde die systemische Rolle körperlicher Aktivität während der frühen Frakturheilung unseres Wissens nach nicht experimentell analysiert. Ziel der hier vorgestellten Studie war es daher, interfragmentäre Relativbewegungen im Frakturspalt durch die Entwicklung einer rotations- und achsstabilen Osteosynthesetechnik für das Mäusefemur zu minimieren und somit den Mechanobiologie-unabhängigen Effekt initialer physischer Aktivität auf die frühe Knochenbruchheilung an der Maus zu untersuchen.

Nach geschlossener Femurfrakturierung mit konsekutiver achs- und rotationsstabiler Osteosynthese wurden 18 SKH-1Hr Mäuse in Käfigen mit Laufrad (Einschlusskriterium: Laufstrecke von 500m/d) gehalten. Nach 2 Wochen wurden die Tiere getötet und die Knochen histomorphometrisch (n=7), biomechanisch (n=7) und proteinbiochemisch (n=4) ausgewertet und mit Kontrolltieren (Haltung in Standardkäfigen ohne Laufrad; n=22) verglichen (one-way ANOVA / Student-Newman-Keuls-Test).

Nach zweiwöchigem täglichem Laufradtraining konnten wir in der histomorphometrischen Auswertung der Kallusgröße (Periostale Kallusfläche / Femurdurchmesser: 4,0±1,5mm vs. 5,1±2,7mm in Kontrolltieren) sowie der Gewebszusammensetzung (knöcherner Kallus / gesamter periostaler Kallus: 74±15% vs. 73±19%, knorpeliger Kallus / gesamter periostaler Kallus: 26±15% vs. 26±19%, bindegewebiger Kallus / gesamter periostaler Kallus: 0±0% vs. 2±5%) keine Beeinflussung der Frakturheilung beobachten (p0,05). Die biomechanische Auswertung der Kallusproben ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen beiden Gruppen hinsichtlich des maximalen relativen Drehmomentes (20±2% vs. 18±6% des jeweils kontralateralen intakten Knochens) und Winkels (102±51% vs. 84±17%) bei Kallusversagen sowie der relativen Kallussteifigkeit (40±37% vs. 22±7%; p0,05). Korrespondierend damit zeigten die Western Blot Analysen des Kallus keine vermehrte Expression des Proliferationsmarkers PCNA (20,1±3,0 15,9±3,0 [OD*mm2]) und des osteogenen Wachstumsfaktors VEGF (9,4±10,2 vs. 3,4±3,7 [OD*mm2]) nach Laufradtraining.

Somit ziehen wir die Schlussfolgerung, dass vermehrte initiale körperliche Aktivität unter Ausschluss mechanobiologischer Einflussfaktoren keine Auswirkung auf die frühe Knochenbruchheilung hat. Gleichzeitig unterstreichen unsere Ergebnisse den wichtigen Einfluss der Osteosynthesetechnik und relativieren die systemische Bedeutung körperlicher Aktivität auf die Frakturheilung.