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Fragestellung: Die angiogenen und osteogenen Eigenschaften des Frakturhämatoms (FH) sowie seine essentielle Rolle für die Heilung sind bekannt. Die Zusammensetzung des frühen FH und deren Veränderung im Zeitverlauf ist jedoch weitestgehend unklar. In dieser Studie wurden die Immunzellpopulationen im FH charakterisiert und quantifiziert. Ausgewählte Proteine wurden untersucht, die Expression relevanter Faktoren ermittelt und mit denen im Weichteilhämatom (WTH) verglichen.

Methodik: 18 Schafe wurden einer tibialen Osteotomie unterzogen und gleichzeitig wurde im M.gracilis ein WTH erzeugt. Präoperativ gewonnenes Blut diente als Referenz. Die Hämatome wurde 12h, 24h und 48h postop (je n=6) entnommen. Die Zellen wurden mittels FACS-Analyse charakterisiert. Zymogramme gaben Aufschluss über die Aktivität von MMP 2 und 9. Mittels quantitativer RT-PCR wurde die relative Genexpression für ausgewählte Faktoren ermittelt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Granulozyten zeigten einen stetigen Anstieg von 12h bis 48 h nach Osteotomie, wobei die Werte im FH deutlich über den Blutwerten (B) lagen (24h p=0,0313; 48h p=0,0313) und nach 24h auch deutlich über den Werten des WTH (p=0,0313). Der Monozytenanteil war im FH und WTH nach 12h erhöht und näherte sich nach 24h wieder den B an. Im FH fanden sich 12h nach Osteotomie weniger Monozyten als im WTH (p=0,0625). Der T-Zell-Anteil war im FH nach 24h erniedrigt (FH/B p=0,031; FH/WTH p=0,0625). Die regulatorischen T-Zellen (Treg) zeigten nach 12h einen deutlich höheren Anteil im FH und WTH (p=0,0313) im Vergleich zu den B. Von 12h bis 48h stieg ihr Anteil im FH (p=0,0455) an. Aktives MMP 2 und 9 war sowohl im FH als auch im WTH vorhanden. Zu allen Zeitpunkten zeigte sich für MMP 2 eine im Vergleich zum Blut geringere Konzentration im FH. Im WTH stieg MMP 2 an und war damit zum 48h Zeitpunkt größer als im FH (p=0,0313). Die MMP 9 Konzentration war zu allen Zeitpunkten im FH und WTH höher als im Blut. Zwischen FH und WTH zeigten sich differentielle Expressionsprofile für inflammatorische Marker.

Diese Studie beschreibt Unterschiede in der Zell-, Protein- und Zytokinzusammensetzung des FH sowohl während der initialen Heilungsphase als auch im Vergleich zu einem WTH. Es zeigte sich eine Migration von Granulozyten in die Hämatome, verstärkt in das FH. Dagegen fanden sich zunächst weniger Monozyten und T-Zellen im FH. Die Tregs zeigten im FH eine deutlichere Zunahme über die Zeit als im WTH, was im Zusammenhang mit der höheren MMP 9 Konzentration (inaktiviert Tregs) im WTH stehen könnte. Zusammen mit den erstellten Expressionsprofilen wird deutlich, dass sich die primären Heilungsprozesse im FH von denen im WTH substantiell unterscheiden. Neben der Frage nach der Ursache einer narbenlosen Heilung ist das Wechselspiel zwischen FH und WTH auch wesentlich für die verzögerte Frakturheilung bei ausgedehntem Weichteilschaden.