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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie, 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

25. - 28.10.2011, Berlin

Auswirkungen auf die Sehnenregeneration durch mesenchymale Stammzellimplantation und basic fibroplast growth factor am in-vivo Rattenmodell

Meeting Abstract

  • T.M. Kraus - Klinikum rechts der Isar, TU München, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, München, Germany
  • F. Imhoff - Klink für Orthopädie und Unfallchirurgie, München, Germany
  • S. Buchmann - München, Germany
  • A.B. Imhoff - TU München, Klinikum rechts der Isar, Abteilung und Poliklinik für Sportorthopädie, München, Germany
  • U. Stöckle - Klinikum rechts der Isar, Abteilung für Unfallchirurgie, München, Germany
  • S. Vogt - Klinikum rechts der Isar, Technische Universität München, Sportorthopädie, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 25.-28.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. DocGR19-613

DOI: 10.3205/11dkou512, URN: urn:nbn:de:0183-11dkou5121

Veröffentlicht: 18. Oktober 2011

© 2011 Kraus et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Sehnen haben aufgrund der schlechten Gefäßversorgung und einer verlangsamten Zellteilung eine niedrige Heilungspotenz. Anders als bei knöchernen Sehnenausrissen, die ein gutes Heilungspotential besitzen, heilen intertendinöse Verletzungen mit einem strukturell und biomechanisch minderwertigen Regeneratgewebe. In diesem Zusammenhang stellt sich die Frage nach Optimierungsmöglichkeiten der Sehnenheilung?

Methodik: Der Versuchsaufbau evaluierte den Effekt von Stammzellimplantation und Zugabe von basic fibroblast growth factor (bFGF) auf die Sehnenheilung in einem standardisierten Rattenachillessehnenmodell. Die bFGF-Stammzellen wurden vor Versuchsbeginn in-vitro mit einem lentiviralen Vektor infiziert und vor Implantation die Wachstumsfaktorexpression mittels FACS kontrolliert.

In allen Versuchsgruppen wurden die rechten Achillessehnen mit einem 2,4mm arthroskopischen Punch durchtrennt, eine Naht der Achillessehne erfolgte nicht.

84 Lewisratten wurden 3 Versuchsgruppen zugeordnet, wobei einer Versuchsgruppe Stammzellen allein, einer Versuchsgruppe (bFGF) exprimierende Stammzellen und der Kontrollgruppe eine physiologische Kochsalzlösung in beide Achillessehnenstümpfe injiziert wurden. Jede dieser Gruppen wurde in eine 2-Wochen und eine 4-Wochen Gruppe aufgeteilt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Nach zwei und vier Wochen erfolgte die Entnahme des Sehnenregenerats und entweder die biomechanische oder histologische Untersuchung.

Biomechanik: Ausgewertet wurde die maximale Versagenslast (N) des Regenerates. Nach 2 Wochen erreichte die Gruppe nach Stammzellenimplantation mit Wachstumsfaktor 47,51N (SD 7,18N) gegenüber der alleinigen Gabe von Stammzellen mit 45,40N (SD 8,92N). Die Kontrollgruppe erreichte einen Wert von 42,39N (SD 8,48N). In der 4-Wochengruppe zeigte sich kein Einfluß in der max. Versagenslast; die Kontrollgruppe erreichte die höchsten Werte für die maximale Versagenslast mit 53,15 N (SD 15,59N) versus 49,73 N (SD 5,66N) in Stammzell-Gruppe und 47,76 N (SD 13,85N) in der Wachstumsfaktorexprimierenden Stammzellgruppe.

Histologie: Das Ausmaß der Heilung wurde anhand von histologischen Markern von Pro-Kollagen I, Kollagen I, Kollagen III, u.a. und in der HE Färbung untersucht.

In der Wachstumsfaktorgruppe fand sich eine Erhöhung des Prokollagen I Anteils im Vergleich zu der Stammzell- und der Kontrollgruppe. Dieses zeigte eine Aktivierung der Kollagen I Synthese, die im Rahmen der Sehnenheilung wichtig ist. Alle anderen histologischen Parameter wie Kollagen III und die HE-Färbung waren ohne signifikante Unterschiede.

Weder durch mesenchymale Stammzellimplantation noch durch bFGF-Expression konnte die Achillessehnenheilung im Rattenmodell signifikant verbessert werden. In allen Gruppen konnten im Vergleich zur intakten, gesunden Sehne akzeptable Ausheilungswerte erreicht werden.

Möglicherweise müssen längere Nachuntersuchungszeiträume analysiert werden, da in unserem Model eine Restitutio ad integrum in allen Gruppen ausblieb.