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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie, 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

25. - 28.10.2011, Berlin

In vivo Sehnenheilung nach Implantation von Sehnenzell-Polyglykolsäure Konstrukten in partielle Achillessehnendefekte

Meeting Abstract

  • C. Stoll - Charite-Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, FEM, Berlin, Germany
  • C. Conrad - Charite-Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, FEM, Berlin, Germany
  • M. Endres - TransTissueTechnologies GmbH, Research and Development, Berlin, Germany
  • C. Kaps - TransTissueTechnologies GmbH, Research and Development, Berlin, Germany
  • A. Lohan - Charite-Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, FEM, Berlin, Germany
  • G. Schulze-Tanzil - Charite-Universitätsmedizin Berlin, Campus Benjamin Franklin, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, FEM, Berlin, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 25.-28.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. DocGR19-260

DOI: 10.3205/11dkou513, URN: urn:nbn:de:0183-11dkou5138

Published: October 18, 2011

© 2011 Stoll et al.
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Fragestellung: Verletzungen der Achillessehne treten häufig auf und heilen langsam, wobei ein biomechanisch geringerwertiges Narbengewebe, einhergehend mit deutlicher Funktionseinschränkung, entsteht. Zu klären galt, inwieweit durch ein Tissue-engineertes allogenes Biomaterial-Sehnenzellimplantat (PGA: PolyGlykolicAcid) der Prozess der Heilung im partiellen Achilles-Sehnendefekt im Kaninchenmodell beeinflusst werden kann.

Methodik: Ein 3 mm großer Defekt der medialen M. gastrocnemius Sehne wurde in drei Versuchsgruppen mit 4 Tieren (mit Sehnenzellen besiedeltes Konstrukt, PGA-Konstrukt ohne Zellen, unbehandelter Defekt) nach 6 und 12 Wochen analysiert. Die Qualität und Vitalität der Zell-PGA-Implantate wurde vor Implantation geprüft. Die Beurteilung der Sehnenheilung erfolgte anhand selbst-erstellter Scoresysteme klinisch-makroskopisch und histologisch. Eine Gewichtsbestimmung der geheilten Sehnen sollte indirekte Hinweise auf Gewebezubildung und Schwellung geben. Zur allgemeinen histologischen Charakterisierung wurden HE-Färbungen, Alcianblau-Färbungen für den Knorpelproteoglykan- und demzufolge einen Transdifferenzierungs-Nachweis der Zellen sowie Resorchin-Fuchsin-Färbungen zur Darstellung elastischer Fasern durchgeführt.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im makroskopischen Score, der Kriterien wie Lahmheit, Farbe und Oberfläche der Sehne, Implantat-Integration etc. umfasst, erreichten die besiedelten PGA-Konstrukte nach 6 und 12 Wochen höhere Score-Punktzahlen und somit bessere Ergebnisse. Sechs Wochen nach Implantation waren alle operierten Sehnen deutlich schwerer als ihre Kontrollen, wobei das besiedelte PGA die geringste Differenz zur Kontrolle aufwies. Nach zwölf Wochen glichen sich alle operierten Achillessehnen auf dasselbe Gewicht an.

Der histologische Score bestätigte nach 6 Wochen ebenfalls diesen Trend, nach 12 Wochen erzielten alle Versuchsgruppen ähnliche Werte.

Im Vergleich zur Kontroll-Sehne zeigten sich die Leerdefekte in der HE-Färbung stark hyperzellulär und hypervaskulär mit komplett veränderter extrazellulärer Matrix. Biomaterialreste und Entzündungszellen waren nach 6 Wochen in den Biomaterial-Gruppen zu finden. In den Versuchsgruppen waren zudem irregulär verlaufende Elastinfasern zu erkennen. Der Proteoglykangehalt war insbesondere im Leerdefekt erhöht. Nach 12 Wochen fand sich in allen Versuchsgruppen sehnentypisches Gewebe mit fokal erhöhter Zelldichte und vermehrten Blutgefäßen. Die Defekte jedoch waren kaum mehr lokalisierbar.

Die Ergebnisse dieser Studie lassen einen positiven Effekt eines Sehnenzell-PGA-Implantates auf die Sehnenheilung eines partiellen Achillessehnen-Defektes erkennen. Es konnte gezeigt werden, dass PGA in der Achillessehne nach 12 Wochen annähernd degradiert ist, wobei die neu synthetisierte extrazelluläre Matrix typische Sehnen-Charakteristika wie wellenförmige Kollagenfibrillen und uniaxiale Zellausrichtung aufwies.

Es müssten jedoch weitere Studien mit größeren Zeitintervallen im Großtiermodell folgen.