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49. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie (ÖGPÄRC), 42. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen e. V. (DGPRÄC), 16. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen e. V. (VDÄPC)

29.09. - 01.10.2011, Innsbruck

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Fgf-18 wird für die Osteogenese, jedoch nicht für die Angiogenese im Rahmen der Knochenregeneration benötigt

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  • author Björn Behr - Hagey Laboratory, Stanford, CA, USA
  • Michael Sorkin - Hagey Laboratory, Stanford, CA, USA
  • Alina Manu - Hagey Laboratory, Stanford, CA, USA
  • Marcus Lehnhardt - Hagey Laboratory, Stanford, CA, USA
  • Michael T. Longaker - Hagey Laboratory, Stanford, CA, USA
  • Natalina Quarto - Hagey Laboratory, Stanford, CA, USA

Österreichische Gesellschaft für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie. Deutsche Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen. Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen. 49. Jahrestagung der Österreichischen Gesellschaft für Plastische, Ästhetische und Rekonstruktive Chirurgie (ÖGPÄRC), 42. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft der Plastischen, Rekonstruktiven und Ästhetischen Chirurgen (DGPRÄC), 16. Jahrestagung der Vereinigung der Deutschen Ästhetisch-Plastischen Chirurgen (VDÄPC). Innsbruck, 29.09.-01.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. Doc11dgpraecP92

doi: 10.3205/11dgpraec276, urn:nbn:de:0183-11dgpraec2769

Published: September 27, 2011

© 2011 Behr et al.
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Einleitung: Im Rahmen der Frakturheilung ist eine komplexe Interaktion von Cytokinen notwendig, die eine effiziente Regeneration ermöglicht. Fibroblast Growth Faktoren (Fgfs) gelten als bedeutsam für die skeletale Entwicklung, jedoch wurde ihre Rolle in der Knochenregeneration bisher nicht hinreichend untersucht. In dieser Studie haben wir den Einfluss von Fgf-18 auf die Knochenregeneration untersucht.

Material und Methoden: Tibiale Knochendefekte von 1mm Durchmesser wurden unikortikal in Fgf-18+/- und Wildtyp Mäusen erzeugt. Diese wurden an den Tagen 3, 5 und 7, welche die Frakturstadien Inflammation/Angiogenese, Kallusbildung und Remodelling repräsentieren, histologisch untersucht. Die Genexpression von osteogenen und angiogenen Faktoren wurde auf mRNA-Ebene untersucht und mit immunhistochemischen Untersuchungen ergänzt. Darüberhinaus wurde die Neovaskularisierung der Frakturzone in Fgf-18+/- und Wildtyp Mäusen mit µCT-Angiographien untersucht. Zur Kompensation der Knochenregeneration wurde FGF-18 in Knochendefekten von Fgf-18+/- Mäusen appliziert.

Ergebnisse: Histomorphometrische Studien zeigten, dass die Haploinsuffizienz von Fgf-18 die Knochenregeneration erheblich beeinträchtigte. Immunhistochemie und RT-PCR Analysen ließen reduzierte Expressionsniveaus der osteogenen Faktoren Runx2 und Osteocalcin, nicht jedoch des proliferativen Faktors PCNA in Fgf-18+/- Defekten erkennen. Interessanterweise zeigten sich anhand von RT-PCR Analysen und Immunhistochemien keine Beeinträchtigungen der Angiogenese an Tag 3 in Fgf-18+/- Defekten. Diese Daten wurden mit µCT-Angiographien bestätigt. Andere pro-osteogene Faktoren (Fgf-2, Fgf-9 und Bmp-2), welche weiterhin in Fgf-18+/- Defekten nachgewiesen wurden, konnten die Haploinsuffizienz von Fgf-18 im Rahmen der Knochenregeneration nicht kompensieren. Schließlich rettete die Behandlung von Fgf-18+/- Defekten mit FGF-18 Protein die Heilungskapazität in Fgf-18+/- Mäusen.

Schlussfolgerung: Zusammenfassend weisen unsere Daten auf eine einzigartige endogene Rolle von Fgf-18 in der Knochenregeneration hin, die unabhängig von der Angiogenese ist. Darüberhinaus unterstützt diese Studie einen zuvor beschriebenen entwicklungsbiologischen Phenotyp in der Extremität und propagiert somit das Konzept, dass adulte Knochenheilungsprozesse die embryonale skeletale Entwicklung rekapitulieren.