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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Ein C5aR-Antagonist hebt die negativen Effekte eines schweren Traumas auf die Frakturheilung auf

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Stefan Recknagel - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • Ronny Bindl - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • Tim Wehner - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • Florian Gebhard - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Markus S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Klinik für Unfallchirurgie, Hand-, Plastische und Wiederherstellungschirurgie, Ulm, Germany
  • Lutz Claes - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany
  • Anita Ignatius - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR15-1089

DOI: 10.3205/12dkou458, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4587

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Recknagel et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Es gibt klinische Hinweise, dass die Frakturheilung bei polytraumatisierten Patienten gestört ist, möglicherweise aufgrund der posttraumatischen systemischen Inflammation, die sich negativ auf die Frakturheilung auswirkt. Diese klinische Beobachtung konnten wir erst kürzlich im Tiermodell bestätigen: So führte ein stumpfes Thoraxtrauma, das eine starke systemische Inflammation induzierte, zu einer signifikanten Frakturheilungsverzögerung. Ein wesentlicher Auslöser der posttraumatischen systemischen Inflammation ist das Komplementsystem, da es innerhalb von Minuten nach schwerem Trauma aktiviert wird und zahlreiche Effekte der systemischen Inflammation als immunologisches Frühwarnsystem auslöst. Daher korreliert der systemische Nachweis der Komplementanaphylatoxine (C3a und C5a) mit der Verletzungsschwere und schließlich der Mortalitätsrate polytraumatisierter Patienten. Somit stellte sich in dieser Studie die Frage, ob die Inhibition der posttraumatischen systemischen Inflammation auf Ebene des Komplementsystems die negativen Effekte des stumpfen Thoraxtraumas auf die Frakturheilung aufheben kann.

Methodik: 16 Ratten erhielten ein stumpfes Thoraxtrauma in Kombination mit einer Femurosteotomie, welche mittels eines Fixateurs externe stabilisiert wurde. Unmittelbar und 12 Stunden nach dem stumpfen Thoraxtrauma wurde bei der Hälfte der Tiere ein spezifischer C5aR-Antagonist ([Ac-F[OPdChaWR]) appliziert, um die C5a vermittelte systemische Inflammation zu inhibieren. Die Kontrolltiere erhielten ein Kontrollpeptid, das keinen biologischen Effekt entfalten kann. Die Frakturkalli wurden nach einer Heilungszeit von 35 Tagen biomechanisch mittels einer Drei-Punkt-Biegung sowie strukturell microcomputertomographisch (µCT) und histomorphometrisch untersucht. Statistik: Mann-Whitney U-test, Signifikanzniveau p<0,05.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es zeigte sich, dass die systemische Behandlung der Ratten mit dem C5aR-Antagonisten zu einer signifikant verbesserten Biegesteifigkeit führte und nahezu die Steifigkeit des kontralateralen intakten Femurs erreichte. Zudem zeigte sich in diesen Tieren eine verbesserte knöcherne Überbrückung des Frakturspalts, sowie ein tendenziell größerer Kallus mit verbesserter Qualität (µCT). Die histomorphometrischen Ergebnisse bestätigten die µCT Analysen: Es zeigte sich eine tendenziell größere Kallusfläche, sowie mehr neugebildeter Knochen in der C5aR-Antagonisten behandelten Gruppe. Diese Studie zeigt, dass die Immunmodulation mittels eines C5aR-Antagonisten den negativen Effekt des stumpfen Thoraxtraumas auf die Frakturheilung vollständig aufheben konnte, möglicherweise durch die Normalisierung der Anzahl und/oder der Funktion von Immunzellen lokal im Frakturheilungsgebiet. C5a stellt daher ein therapeutisches Ziel zur Vermeidung von Frakturheilungsstörungen bei polytraumatisierten Patienten dar.