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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie und 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

22. - 25.10.2008, Berlin

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Beeinflussung der Knochenneubildung durch Modifikation von Knochenzementen mit Chondroitinsulfat

Meeting Abstract

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  • W. Schneiders - Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Dresden, Germany
  • A. Reinstorf - Institut für Materialwissenschaften, Technische Universität Dresden, Dresden, Germany
  • M. Kinscher - Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Dresden, Germany
  • S. Rammelt - Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Dresden, Germany
  • H. Zwipp - Universitätsklinikum Carl Gustav Carus, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Dresden, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 72. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 94. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 49. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 22.-25.10.2008. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2008. DocEF21-203

The electronic version of this article is the complete one and can be found online at: http://www.egms.de/en/meetings/dkou2008/08dkou096.shtml

Published: October 16, 2008

© 2008 Schneiders et al.
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Fragestellung: Nach viel versprechenden Ergebnissen im Kleintierversuch eines mit Chondroitinsulfat und Kollagen versetzten Hydroxylapatitkomposits auf die Knochenneubildung und das Knochenremodeling, sollte im vorliegenden Versuch mit diesem Komposit der Einfluss der mechanischen Belastung und einer kritischen Defektgröße im Großtierversuch überprüft werden.

Methodik: Als Grundkörper diente ein nanokristalliner mit Kollagen versetzter Kalzium/Phosphat-Zement (HA/Col) mit einer durchschnittlichen Porengröße von 500-1000nm. In einer zweiten Gruppe wurden 5mg/g Chondroitinsulfat (HA/Col/CS) zugesetzt. Die ausgehärteten zylindrischen Probenkörper (mit einem zentralem Defekt zur Insertion des Verriegelungsnagels) wurden nach Setzen eines segmentalen Schaftdefekts von 3 cm in der Tibia-Metaphyse von 2-jährigen Schafen implantiert und mit einem Verriegelungsnagel stabilisiert. Es erfolgten 4-wöchentliche Röntgenkontrollen und die Gewinnung der Tibiae nach 3 Monaten pro Gruppe mit jeweils 7 Tieren. Anschließend wurde eine CT Untersuchung durchgeführt und die Proben histologisch, histomorphometrisch, immun- und enzymhistochemisch aufgearbeitet.

Ergebnisse: Röntgenologisch zeigte sich eine deutlich frühere und ausgeprägtere Kallusreaktion um die HA/Col/CS-Implantate. In der CT-Untersuchung war die Menge neu gebildeten Knochens um die HA/Col/CS-Zylindern (0,96 cm2) signifikant größer im Vergleich zu den HA/Col-Implantaten (0,15 cm2). Histologisch waren die HA/Col/CS-Implantate nahezu alle von neuem Knochen umgeben, während um die HA/Col-Implantate noch teilweise Granulationsgewebe vorlag. Die Anzahl an TRAP-positiven Zellen war mit durchschnittlich 1,5 (SD 1,2) pro Zellkammer bei den HA/Col-Implantaten signifikant im Vergleich zu den HA/Col/CS-Implantaten erhöht (Ø 0,1 bei SD 0,12). Die Anzahl an Osteopontin-positiven Osteoblasten war um die HA/Col/CS-Implantate (Ø 2,3 bei SD 1,4) signifikant im Vergleich zu den HA/Col Implantaten (Ø 0,3 bei SD 1,2) erhöht (p0.05). Der direkte Knochen-Implantat-Kontakt betrug 68,3% (SD 9,6) bei den HA/Col/CS-Implantaten und 24,1% (16 SD) bei den HA/Col-Implantaten (p0,05). Histomorphometrisch wurde zudem in einem Abstand von 1 mm zum Implantat eine signifikant (p0,05) erhöhte Knochenneubildung um die HA/Col/CS- (68,1% bei SD 9,3) im Vergleich zu den HA/Col-Implantaten (19,5% bei SD 15,4) ermittelt.

Schlussfolgerung: Der Zusatz von Chondroitinsulfat zu mit Kollagen modifizierten Hydroxylapatitkompositen führt auch im Großtierversuch unter mechanischer Belastung und beim Vorliegen einer kritischen Defektgröße zu einer signifikanten Steigerung des Knochenremodelings und der Knochenneubildung.