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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

Erythropoietin (EPO) zur Stimulation der Frakturheilung – Einfluss im Modell der verzögerten Frakturheilung in der Maus

Meeting Abstract

  • P. Garcia - Universitätskliniken des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • V. Speidel - Universitätskliniken des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • T. Histing - Universitätskliniken des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • J. H. Holstein - Universitätskliniken des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, Germany
  • M. Menger - Universitätskliniken des Saarlandes, Institut für klinisch-experimentelle Chirurgie, Homburg, Germany
  • T. Pohlemann - Universitätskliniken des Saarlandes, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Homburg, 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. DocEF15-180

DOI: 10.3205/09dkou048, URN: urn:nbn:de:0183-09dkou0483

Veröffentlicht: 15. Oktober 2009

© 2009 Garcia et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Verschiedene Studien konnten in den letzten Jahren zeigen das EPO regenerative Eigenschaften in verschiedenen Geweben besitzt, welche unabhängig von der Stimulation der Erythropoese sind. Kürzlich wurde der EPO-Rezeptor während der Frakturheilung im periostalen Kallus in hypertrophen Chondrozyten nachgewiesen. Eine kurze (6 d) hochdosierte EPO (5000 IU/kg) Gabe stimulierte hier die frühe enchondrale Ossifikation nach 2 Wochen Frakturheilung, während sich kein Einfluss auf die Frakturheilung nach 5 Wochen zeigte. Ziel dieser Studie war es ob eine längerfristige Gabe in einer niedrigeren Dosierung (500IU/kg) in der Lage ist eine verzögerte Frakturheilung zu verbessern.

Methodik: Es wurde ein Modell zur verzögerten Frakturheilung in der Maus verwendet. Hierzu wurden femorale Segmentdefekte von 0.25mm erzeugt und mittels einer pin-clip Technik stabilisiert. 16 Tiere wurden mittels EPO behandelt (500IU/kg/Tag i.p.) und 16 Tiere dienten als Kontrolle (Trägersubstanz/Tag i.p.). Die Frakturheilung wurde nach 2 und nach 5 Wochen mittels Radiologie, Histomorphometrie und biomechanisch mittels 3-Punkte-Biegung untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Radiologisch zeigten Tiere welche mit EPO behandelt wurden im Vergleich zu Kontrolltieren nach 2 Wochen einen größeren Kallusdurchmesser mit einer signifikant größeren radiologischen Dichte des Kallus. Nach 5 Wochen fand sich kein Unterschied mehr in der Größe des Kallus, jedoch zeigten mit EPO behandelte Tiere weiterhin eine radiologisch signifikant größere Kallusdichte. Biomechanisch zeigten Tiere welche mit EPO behandelt wurden nach 2 und 5 Wochen eine signifikant größere Biegesteifigkeit im Vergleich zu Kontrolltieren. Histomorphometrisch zeigten beide Gruppen nach 2 und 5 Wochen eine gleich große periostale Kallusfläche. Es zeigte sich jedoch das der periostale Kallus von Tieren welche mit EPO behandelt wurden aus einem signifikant größeren Anteil Knochen bestand. Histologisch zeigten 2/8 Tieren in der mit EPO behandelten Gruppe nach 2 Wochen eine knöcherne Überbrückung des Frakturspalts im Vergleich zu 0/8 Tieren in der Kontrollgruppe. Nach 5 Wochen zeigten alle mit EPO behandelten Tiere eine knöcherne Überbrückung des Frakturspalts (8/8), im Vergleich zu lediglich 4/8 Tieren in der Kontrollgruppe. EPO führte zu einer signifikant verbesserten Frakturheilung mit einer größeren biomechanichen Stabilität und höheren Durchbauungsrate der untersuchten Femora nach 2 und nach 5 Wochen. Dies lag an einer qualitativ besseren Kallusbildung mit signifikant größerem Knochenanteil, bei quantitativ gleicher Kallusbildung. Zurzeit untersuchen wir die molekularen Mechanismen wie EPO die Frakturheilung beeinflusst. Weitere Studien müssen zeigen ob EPO in der Zukunft auch beim Menschen zur Stimulation der Frakturheilung eingesetzt werden kann. Dies ist von besonderem Interesse in polytraumatisierten Patienten. Hier könnte EPO neben seinen positiven Effekte auf die Frakturheilung auch zur Regeneration der Weichteile und Stimulation der Erythropoese beitragen.