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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

BMP-2 weist eine hohe angiogenetische Potenz auf - Eine in vitro und in vivo Studie an Mäusen

Meeting Abstract

  • S. Tilp - Universitätsklinikum Gießen-Marburg, Standort Gießen, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • V. Alt - Universitätsklinikum Gießen-Marburg, Standort Gießen, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • D. Schneider - Uniklinikum Heidelberg, Heidelberg, Germany
  • M. Obert - Universiätsklinik Gießen und Marburg GmbH, Standort Gießen, Abteilung Neuroradiologie, Giessen, Germany
  • R. Schnettler - Justus-Liebig-Universität, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, 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. DocGR21-920

DOI: 10.3205/11dkou531, URN: urn:nbn:de:0183-11dkou5316

Veröffentlicht: 18. Oktober 2011

© 2011 Tilp et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: BMP-2 bewirkt durch seine osteoinduktiven Eigenschaften eine Knochenneubildung, welche sowohl experimentell als auch klinisch bereits umfangreich im Rahmen von Studien nachgewiesen werden konnte. Es zeigte sich ebenfalls, dass BMP-2 bei offenen Frakturen zu einer besseren Weichteilheilung führt. Als Ursache hierfür wurden pro-angiogenetische Eigenschaften von BMP-2 vermutet. Das Potential von BMP-2 bezüglich Angiogenese ist bisher jedoch wenig untersucht und oft mit widersprüchlichen Ergebnissen publiziert worden. Die vorliegende Studie hat die in vivo und in vitro Untersuchung der pro-angiogenetischen Potenz von BMP-2 zum Ziel.

Methodik: Um die angiogenetische Potenz von BMP-2 mit VEGF und einer Negativkontrolle vergleichen zu können, wurde diese zunächst in einem Sprouting-Test mit bovinen retinalen Endothelzellen (BREC-Assay) erfasst. Anschließend wurden Matrigele mit BMP-2 oder VEGF beladen und subkutan in den Rücken von Mäusen gespritzt. BMP wurde in zwei Konzentrationen eingesetzt (100 ng/ml und 500 ng/ml), als Negativkontrolle dienten unbeladene Matrigele. Nach 6 Tagen wurde mittels Volumen-Computertomographie die Gefäßneubildung innerhalb und in unmittelbarer Nähe der Matrigele ermittelt. Die Volumen-Computer-Tomographie ist mittlerweile als geeignete Methode zur Angiogenese-Diagnostik anerkannt. Im Anschluss an die CT-Bildgebung wurden die Matrigele explantiert und nach Homogenisierung der Hämoglobingehalt bestimmt. Die Hämoglobin-Konzentrationen wurden als indirekter Hinweis auf neu gebildete Blutgefäße gewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im BREC-Test sowie in der Matrigel-Untersuchung zeigte sich eine signifikant gesteigerte Angioneogenese durch BMP-2 im Vergleich zur Negativkontrolle. Sie erreichte bei einer Konzentration von 500 ng/ml ca. 80% der Werte von VEGF. Bei der eingesetzten BMP-2 Konzentration von 100ng/ml waren tendenziell niedrigere Werte zu verzeichnen. Die Volumen-Computertomographie zeigte innerhalb der Matrigele ein dicht verzweigtes Gefäßnetz, welches aus der Peripherie durch großlumige Blutgefäße gespeist wurde. In der Negativkontrolle war dies nicht der Fall. In der vorliegenden Arbeit konnten pro-angiogenetische Eigenschaften von BMP-2 gezeigt werden. Diese stehen in engem Zusammenhang mit seiner osteoinduktiven Potenz. Die Interaktion zwischen Knochen- und Gefäßneubildung muss in weiterführenden Studien zur Frakturheilung unter physiologischen und ebenso durch Wachstumsfaktor-stimulierten Bedingungen untersucht werden.