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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Vergleich der osteoinduktiven Potenz von Platelet-rich plasma versus autologem Stammzellkonzentrat bei der Therapie von metaphysären Knochendefekten an Mini-Pigs

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Jan Grassmann - Universitätsklinikum Düsseldorf, Klinik für Unfall- und Handchirurgie, Düsseldorf, Germany
  • Mohssen Hakimi - Universitätsklinikum Düsseldorf, Klinik für Unfall- und Handchirurgie, Düsseldorf, Germany
  • Pascal Jungbluth - Universitätsklinikum Düsseldorf, Klinik für Unfall- und Handchirurgie, Düsseldorf, Germany
  • Marcel Betsch - Universitätsklinikum Düsseldorf, Klinik für Unfall- und Handchirurgie, Düsseldorf, Germany
  • Joachim Windolf - Universitätsklinikum Düsseldorf, Klinik für Unfall- und Handchirurgie, Düsseldorf, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocGR15-596

DOI: 10.3205/12dkou454, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou4549

Published: October 2, 2012

© 2012 Grassmann et al.
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Fragestellung: Der Einsatz von Platelet-rich plasma (PRP) zur Verbesserung der Heilung von Knochendefekten wird kontrovers diskutiert. Eine weitere Therapieoption stellt der Einsatz von autologem Stammzellkonzentrat, hergestellt durch Dichtegradientenzentrifugation von Knochenmarkaspirat aus dem Beckenkamm dar. Ziel dieser prospektiv randomisierten Studie war die Evaluation der osteoinduktiven Wirkung eines Composites aus autologem PRP und Calciumphosphatgranulat (CPG) im Vergleich zu einem Composite aus autologem Stammzellkonzentrat und CPG bei der Behandlung von critical size Defekten an belasteten Knochenabschnitten an Mini-Pigs.

Methodik: Bei 16 Mini-Pigs wurde ein metaphysärer Defekt in der proximalen Tibia gesetzt. Bei 8 Tieren erfolgte die Defektauffüllung mit PRP in Kombination mit CPG, in der zweiten Versuchstiergruppe hingegen mit autologem Stammzellkonzentrat in Kombination mit CPG. Nach Ablauf von 6 Wochen wurden histologische Präparaten angefertigt. Im Anschluss daran wurde die Knochenneubildung histomorphometrisch analysiert. Zusätzlich erfolgten die Bestimmung des Thrombozytenanreicherungsfaktors im PRP im Vergleich zum Vollblut, sowie die Bestimmung der Konzentrationen vom PDGF und TGF-ß1 sowohl im Serum bzw. Plasma, als auch im PRP mittels quantitativer ELISA-Technik. In der Stammzellgruppe erfolgte eine Überprüfung des Stammzellcharakters der Knochenmarkzellen mittels Zellzahlbestimmung sowie Bestimmung der Colony-Forming-Units (CFU).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: In der histomorphometrische Analyse nach 6 Wochen konnte weder in der Zentralregion (p=0,81), noch im kortikalen Anteil der Defektzone (p=0,97) signifikante Unterschiede in der Knochenneubildung zwischen den beiden Gruppen nachgewiesen werden. Auch die Resorptionsrate von CPG unterschied sich in den Gruppen nicht signifikant (p=0,83). Eine vollständige knöcherne Durchbauung des Defektes konnte in beiden Gruppen nur bei 2 Tieren nachgewiesen werden.

Im Vergleich zum Vollblut konnte eine Anreicherung der Thrombozytenzahl im PRP um den Faktor 4,7 erreicht werden. Gleichzeitig fanden sich signifikant höhere Konzentrationen von PDGF und TGF-ß1 im PRP im Vergleich zum Serum bzw. Plasma.

Die Zellzahlbestimmung in der Stammzellgruppe ergab eine 3,5-fache Steigerung der Zahl der mononukleären Zellen im Konzentrat im Vergleich zum Knochenmarkaspirat. Bezüglich der CFU-ALP konnte ein signifikanter Konzentrationsanstieg um den Faktor 2,5 im Vergleich zum Knochenmarkaspirat erreicht werden.

Die von uns durchgeführten Untersuchungen zeigen keinerlei Vorteile bei isoliertem Einsatz von autologem Stammzellkonzentrat im Vergleich zum isolierten Einsatz von autologem PRP.