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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Vergleich von verschiedenen biphasischen Trägern zur Therapie von großen osteochondralen Gelenkdefekten am Schafsmodell

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Iris Schleicher - Universitätsklinikum Gießen-Marburg GmbH, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Katrin Lips - Labor für Experimentelle Unfallchirurgie, Justus-Liebig-Universität Gießen, Gießen, Germany
  • Gabor Szalay - Universitätsklinikum Gießen-Marburg GmbH, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Ines Schappat - Justus-Liebig-Universität, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Alexander Martin - Justus-Liebig-Universität, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Ursula Sommer - Universiätsklinik Gießen und Marburg GmbH, Standort Gießen, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Gießen, Germany
  • Reinhard Schnettler - Universitätsklinikum Gießen-Marburg GmbH, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Gießen, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR17-1189

DOI: 10.3205/12dkou468, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4682

Veröffentlicht: 2. Oktober 2012

© 2012 Schleicher et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Für die Behandlung von großen osteochondralen Gelenkdefekten wurden zwei verschiedene biphasische Implantate aus einerseits Hydroxylapatit und andererseits allogenem hochgereinigtem Schafsknochen jeweils mit einer Kollagen-Oberfläche entwickelt, die der Aufnahme von Knorpelzellen dient. In laborexperimentellen Vorversuchen wurde erfolgreich die Biokompatibilität und Zytotoxizität getestet. Jetzt sollte die Anwendung am Schafmodell, zunächst im kurzfristigen Verlauf, getestet werden.

Methodik: Bei 12 Schafen wurden Knorpelbiopsien entnommen und im Labor kultiviert und vermehrt. Nach 4 Wochen wurde dann im belasteten Gelenkbereich des Kniegelenkes jeweils ein definierter Knorpel-/Knochendefekt geschaffen, in den das biphasische Trägermaterial press-fit eingebracht wurde. Die gelenkseitige Kollagenvliesschicht wurde dann mit Chondrozyten aus den angezüchteten Knorpelzellen getränkt. Bei 6 Schafen wurde der Träger aus Hydroxylapatit und Kollagen und bei den anderen 6 Schafen der Träger aus allogenem Knochen und Kollagenoverfläche implantiert. Um einen Vergleich im kurzfristigen Zeitraum bezüglich des Einwachsverhaltens zu erlangen, wurden die Schafe nach 6 Wochen getötet, die Knorpel-/Knochenimplantate entnommen und histologisch untersucht. Weiterhin wurden zur Vergleich der Träger histomorphometrische sowie auch molekularbiologische Untersuchungen durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Nach 6 Wochen war bei allen Implantaten mit Hydroxylapatit/Kollagen-Trägern der Defekt tief eingesunken, während das Niveau der Gelenkfläche bei den Trägern mit allogenem Knochen/Kollagen erhalten war. Neben der Absenkung des Defektes war außerdem die Defektgröße signifikant kleiner. Knorpelzellen ließen sich jedoch bei beiden Trägern nur vereinzelt nachweisen. Bei den histomorphometrischen Untersuchungen ergaben sich für die beiden verschiedenen Träger keine signifikanten Unterschiede bezüglich knöcherner, knorpeliger, bindegewebiger oder ursprünglicher Implantatanteile in den Grenzbereichen zwischen Implantat und ortsständigem Gewebe. Jedoch waren TRAP-positive Zellen als Hinweis für vermehrten Knochenaufbau vermehrt bei dem Träger mit allogenem Knochen nachweisbar. Keine Unterschiede fanden sich molekularbiologisch hinsichtlich der Hochregulierung von Kollagen I, II oder CEP-68, jedoch bei dem Träger mit allogenem Knochen eine Hochregulierung für den Transkriptionsfaktor SOX-9 als Marker für die Chondrogenese.

Schlußfolgerung: Trotz beginnendem Einwachsverhaltens konnte der biphasische Träger aus Hydroxylapatit und Kollagen den Anforderungen eines Trägers für große osteochondrale Defekte schon im kurzfristigen Verlauf nicht genügen, während dies bei dem Träger aus allogenem Knochen/Kollagen der Fall war. Weitere Ergebnisse können mit diesem Träger somit auch im mittel- und langfristigen Verlauf untersucht werden.