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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

21. - 24.10.2009, Berlin

Beeinflussung der Knochenregeneration im ovinen Tibiadefekt mit einer Kombination aus plättchenreichem Plasma und mesenchymalen Stammzellen des Fettgewebes

Meeting Abstract

  • P. Kasten - Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik und Poliklinik für Orthopädie, Dresden, Germany
  • K. Fechner - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
  • W. Richter - Stiftung Orthopädische Universitätsklinik Heidelberg, Experimentelle Orthopädie, Heidelberg, Germany
  • S. Milz - AO Forschungs-Institut Davos, AO Foundation, Davos, Switzerland
  • S. Pearce - AO Forschungs-Institut Davos, AO Foundation, Davos, Switzerland
  • P. Niemeyer - Universitätsklinikum Freiburg, Abteilung für Orthopädie und Traumatologie, Freiburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 21.-24.10.2009. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2009. DocEF12-335

DOI: 10.3205/09dkou024, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou0247

Veröffentlicht: 15. Oktober 2009

© 2009 Kasten et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Mesenchymale Stammzellen können nicht nur aus Knochenmark (BMSC), sondern auch aus Fettgewebe (ASC) isoliert werden. Da ASC für den Spender leichter und schmerzärmer in großer Zahl gewonnen werden können, stellen sie eine attraktive Quelle für die Zelltherapie dar. Vorarbeiten zeigen, dass die Knochenheilung durch ASC nicht in gleichem Maße stimuliert werden kann wie durch BMSC. In dieser Studie soll daher geprüft werden, ob eine Kombination von ASC mit Plättchen reichem Plasma (PRP) die Osteogenese in vitro und Knochenheilung in vivo zu verbessern vermag.

Methodik: In vitro wurde die Proliferation und osteogene Differenzierung von ovinen ASC unter dem Zusatz von 1% und 10% PRP bei n=5 untersucht. In vivo wurden ASC von jeweils 5 adulten Schweizer Bergschafen autolog mit und ohne PRP implantiert und gegen BMSC als Kontrolle in verglichen. Die Zellen und das PRP wurden auf einem zellfreien, mineralisierten Kollagen-Träger (Healos, Depuy) in einen 3,0 cm langen diaphysären Knochendefekt an der Tibia implantiert, der unbehandelt nicht heilen kann. Die Auswertung erfolgte mittels digitaler röntgenologischer Quantifizierung der Knochenbildung alle 2 Wochen, sowie nach Euthanasie der Tiere 6 Monate postoperativ mittels histologischer Bestimmung der Knochenbildung im Defektareal auf Basis semiquantitativer Bewertungsskalen und µ-CT (Statitsik: ANOVA Analyse).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: In vitro zeigte der Zusatz von 10% PRP zu ASC eine Tendenz zur Stimulation der der Proliferation sowie Reduktion der Osteogenese, ohne jedoch das Signifikanzniveau wegen hoher Standardabweichungen zu erreichen. Die radiologische Auswertung ergab in der PRP+ ASC Gruppe vor allem bei einem Schaf eine höhere Kalzifizierung als in der reinen ASC Gruppe ohne jedoch das Signifikanzniveau im Gruppenvergleich zu erreichen. Zu Beginn des Beobachtungszeitraums zeigten sich niedrigere Kalzifizierungen in der Gruppe PRP+ ASC als in der Gruppe der BMSC (p<0,05), welche jedoch bis zur 26. Woche durch eine bessere Knochenneubildung in der PRP+ASC Gruppe vollständig kompensiert wurde. Nach 26 Wochen zeigten sowohl die Quantifizierung des neu gebildeten Knochens, die µCT Untersuchungen, als auch die semiquantitativen Bewertungsskalen keine signifikanten Unterschiede zwischen PRP+ ASC und BMSC und zwischen PRP+ ASC und ASC. Ohne PRP jedoch war BMSC besser als ASC (p<0,05).

Zwar zeigte PRP in vitro keinen signifikante Steigerung der Osteogenese von ASC, das insgesamt schlechtere Knochenregenerationspotential von ASC konnte in vivo jedoch durch den Zusatz von PRP dem von BMSC angenähert werden. Dies unterstreicht das Potential von PRP, die Knochenheilung von ASC zu unterstützen.