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Fragestellung: Neoangiogenese spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung einer Sehnendegeneration. Verschiedene Faktoren wie Hypoxie, inflammatorische Zytokine und mechanische Belastung haben einen starken Einfluss auf die Expression des Angiogenesefaktors Vascular endothelial growth factor (VEGF) in Tenozyten. Ein direkter Einfluss von VEGF auf die mechanische Stabilität der Sehne wurde bisher nicht gezeigt. Möglicherweise führt die Schädigung der Sehne durch Mikrotraumata zu Gefäßzerreißungen und zur lokalen Hypoxie. Hypoxie und inflammatorische Zytokine stimulieren die VEGF-Expression. VEGF induzierte Matrix-Metalloproteinasen (MMPs) setzen die mechanische Stabilität durch Proteolyse der Extrazellulärmatrix herab (Petersen et al., 2005). Dieser Mechanismus wurde in vivo an einem Rattenmodell untersucht.

Methodik: Für dieses Vorhaben wurde ein in-situ Patellarsehnen-Vereisungsmodell modifiziert nach Yamamoto (Yamamoto et al., 2000) zur Erzeugung von Gewebs- und Zellschäden an 5 Monate alte weiblichen Wistar Ratten entwickelt. 8 Tiere wurden je nach Analysevorhaben jeweils am 0., 7., 14. und 28. postoperativen Tag analysiert. Für die Biomechanik wurde ein Komplex aus Tibia, Patellarsehne und Patella entnommen und die Sehne auf ihre Festigkeit untersucht. Für die Immunhistochemie wurden Schnittpräparate der in Paraffin eingebetteten Sehnen mit anti-HIF-1α, anti- VEGF (C1), anti-MMP3 und anti-α-smooth Muscle Actin (SMA) gefärbt und mit Hilfe digitaler Bildanalyse quantitativ ausgewertet. Statistische Analysen wurden mit dem Mann-Whitney-U-Test mittels Statistikprogramms SPSS für Windows durchgeführt. Das Signifikanzniveau wurde mit p<0,05 festgelegt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es zeigte sich im immunhistochemischen Nachweis von VEGF 7 Tage nach Vereisung der Sehnen ein signifikanter Anstieg (p<0,01) der VEGF-Synthese um das 500-fache, welche sich im zeitlichen Verlauf wieder auf das Anfangsniveau reduzierte. Zudem konnte gezeigt werden, dass auch die Vaskularisierung bereits 7 Tage nach dem operativen Eingriff signifikant um das 1,8-fache zunahm (p<0,05) und sich bis zum 28. postoperativen Tag leicht zurück entwickelte. Die biomechanische Belastbarkeit der Sehnen nahm hingegen nach einer Woche auf 40% ab (p<0,05) und stieg bis zum 28. postoperativen Tag wieder auf 70% an (p<0,01).

Die Ergebnisse zeigen eine direkte Korrelation zwischen der VEGF induzierten Angiogenese und der Beeinträchtigung der biomechanischen Eigenschaften der Sehnen während der Sehnenheilung. Entsprechend könnten antiangiogenetische Therapeutika, wie z.B. VEGF-Inhibitoren, neue Therapieoptionen für die Behandlung von Überlastungsschäden darstellen, um die Angiogenese im Rahmen der Sehnenheilung zu modulieren und somit die Stabilität der Sehne zu verbessern.