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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

Beschleunigte Frakturheilung bei Lymphozytendefizienz

Meeting Abstract

  • D. Toben - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • I. Schröder - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • T. El Khassawna - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • H. Schell - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • J. Lienau - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany
  • G. N. Duda - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie, Berlin, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocEF12-1462

DOI: 10.3205/10dkou018, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou0186

Published: October 21, 2010

© 2010 Toben et al.
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Fragestellung: Skelett- und Immunsystem sind über gemeinsame Zellvorläufer und molekulare Mediatoren miteinander verbunden. Die Frakturheilung beginnt mit einer Kaskade an inflammatorischen Reaktionen. Ziel dieser Studie war die Analyse der funktionellen Rolle von Lymphozyten als Effektorzellen des adaptiven Immunsystems während der Frakturheilung. Die Hypothese war, dass das Fehlen von B- und T-Lymphozyten die Frakturheilung verzögert.

Methodik: Die RAG1-/- (recombination activating gene 1) Maus wurde genutzt, um die Abwesenheit des adaptiven Immunsystems zu realisieren, als Kontrolle diente der Wildtypstamm C57Bl6/N (WT). In 8–10 Wochen alten Mäusen wurde eine geschlossene, transverse Femurfraktur gesetzt und mit einem intramedullären Pin stabilisiert. Für die Analysen wurden die Femora nach 3, 7, 14, 21 und 28 Tagen gewonnen. Es erfolgte eine biomechanische Torsionstestung sowie eine histomorphometrische Untersuchung. Darüber hinaus wurde eine Expressionsanalyse relevanter Cytokine mittels qRT-PCR durchgeführt. Statistische Vergleiche zwischen den Gruppen wurden mit dem Mann-Whitney U-Test durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die histologische Analyse zeigte eine Beschleunigung der enchondralen Knochenbildung und des Remodeling des knöchernen Kallus in der RAG1-/- Gruppe. Am Tag 7 wies die RAG1-/- im Vergleich zur WT Gruppe einen signifikant größeren Knochenanteil im Kallus auf (12 (6/17)% vs. 4 (1/6)%, p=0,015). Der knorpelige Kallusanteil dagegen war an den Tagen 7, 14 und 21 signifikant geringer. Diese Daten wurden durch die Ergebnisse der biomechanischen Testung bestätigt, hier konnte ein signifikant größeres Torsionsmoment in der RAG1-/- Gruppe verglichen mit dem WT an Tag 14 (77 (69/84)% vs. 60 (50/63)%; p=0,005) und am Tag 21 (105 (95/122)% vs. 87 (77/88)%, p=0,009) gemessen werden. In der RAG1-/- Gruppe war die Expression inflammatorischer Cytokine wie IL2 reduziert, die Expression antiinflammatorischer Cytokine wie IL10 stark hochreguliert.

In dieser Studie zeigte sich, entgegen der Erwartung, eine beschleunigte Frakturheilung in Abwesenheit des adaptiven Immunsystems. Dies lässt darauf schließen, dass reife B- oder T-Lymphozyten eine nachteilige Wirkung auf die Frakturheilung ausüben. In der Literatur können Hinweise darauf gefunden werden, dass B-Lymphozyten sowohl die normale als auch die pathologische Knochenresorption regulieren. Aktivierte T-Zellen spielen eine Schlüsselrolle in der Osteoklastenreifung. Des Weiteren führt die Depletion aller T-Lymphozyten zu einer verschlechterten Wundheilung. Eine beschleunigte Heilung zeigte sich bei depletierten CD8+ T-Zellen. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass die nach der Fraktur auftretende Entzündungsreaktion durch Lymphozyten reguliert wird und physiologisch auch Effekte zeigt, die nachteilig für die Heilung sind. Weitere Untersuchungen sind notwendig, um die einzelnen zellulären und molekularen Komponenten zu bestimmen, die zu diesem Effekt führen.