gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Proteinanalyse von Knochengewebe zur Diagnostik einer Osteomyelitis – erste Ergebnisse

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Cornelius Grimme - Berufsgenossenschaftliches Unfallkrankenhaus Hamburg, Septische Knochen- und Gelenkchirurgie, Hamburg, Germany
  • Timo Gemoll - Chirurgisches Forschungslabor, Klinik für Chirurgie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Lübeck, Germany
  • Jens Habermann - Chirurgisches Forschungslabor, Klinik für Chirurgie, Universitätsklinikum Schleswig-Holstein, Campus Lübeck, Lübeck, Germany
  • Ulf-Joachim Gerlach - Berufsgenossenschaftliches Unfallkrankenhaus Hamburg, Septische Knochen- und Gelenkchirurgie, Hamburg, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocWI64-1277

DOI: 10.3205/12dkou398, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou3980

Published: October 2, 2012

© 2012 Grimme et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.


Outline

Text

Fragestellung: Die Knocheninfektion ist schwierig präoperativ zu diagnostizieren. Hinweisend präoperativ auf das Vorliegen einer Knocheninfektion sind die Anamnese, das Entzündungslabor, die Projektionsradiographie und der klinische Untersuchungsbefund. In der Zusammenschau kann die Diagnose eine Osteomyelitis gestellt werden.

Um diese präoperative diagnostische Unsicherheit zu minimieren, ist es Ziel dieser Forschungsarbeit anhand von Proteinanalysen von Knochengewebe ein Diagnostikum der Knocheninfektion zu generieren um im weiteren Verlauf durch einen Labortest diagnostische Sicherheit zu geben.

Methodik: In einer Versuchsreihe wurde nach erfolgter Festlegung und Erarbeitung von SOPs intraoperativ gewonnenes Knochengewebe aufgearbeitet.

Das im Rahmen der durchgeführten radikalen Sequestrectomie gewonnene akut infizierte Knochengewebe, das bei dem Knochendefektaufbau durch die Knochenrandanfrischung erhaltene Gewebe der beruhigten Infektion und ein Teil der autologen Spongiosa zum Knochendefektaufbau, sowie das bei der Implantation von Endoprothesen gewonnene Knochegewebe wurde unter sterilen Kautelen gewonnen und bei -180°C gelagert und folgend aufgearbeitet.

Einschlußkriterien der Knochenproben der Infektion waren das Vorliegen einer positiven Bakteriologie und Histopathologie, entsprechend negative Befunde bei dem Knochengewebe der Endoprothetik. Diese Kontrollgruppe durfte in der Anamnese keinerlei Knocheninfektion aufweisen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Mittels der 2-DE wurden 1.590 Proteinspots pro Gel detektiert. Insgesamt wurden in den einzelnen Gruppenvergleichen 505 unterschiedlich regulierte Proteinspots detektiert. Der Viergruppenvergleich zwischen Kontrolle, beruhigter Entzündung, akuter Entzündung und Spongiosa zeigte 160 signifikante Proteinspots und eine klare Trennung der unterschiedlichen Gruppen in der Hauptkomponentenanalyse. Die Ähnlichkeit zwischen Proben der beruhigten und akuten Entzündung wurde mit der Detektion von 31 signifikant unterschiedlich regulierten Proteinspots im Zwei-Gruppenvergleich bestätigt.

Die Ergebnisse der Proteinanalyse der Knochengewebe zeigt, daß zwischen der Kontrollgruppe und den jeweils infizierten Gruppen eindeutige Proteinunterschiede zu finden sind. Auch zeigt sich, dass sich zwischen dem beruhigten Knochengewebe und der entnommenen Spongiosa des gleichen Patienten deutliche Proteinunterschiede zu finden sind. Im Hinblick auf die große Heterogenität der individuellen Gewebeproteinmuster, auch innerhalb klinisch definierter Gruppen, und der Schwierigkeit, aus Knochenproben Proteine zu gewinnen, ist die hier dargestellte Auftrennung als Erfolg zu bewerten. Das Projekt zeigt, dass nach standardisierter Probengewinnung und optimierter Probenaufbereitung sich Knochenentzündungs-assoziierte Proteinmuster mittels 2-DE-Technologie detektieren lassen. In nachfolgenden Arbeiten wird versucht werden signifikante Proteinspots aus den Gelen auszuschneiden und über massenspektrometrische Methoden zu identifizieren.