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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012)

23.10. - 26.10.2012, Berlin

Einfluss des Heparansulfat-Proteoglykans Syndekan-4 auf die Frakturheilung muriner Femura unter osteoporotischen Bedingungen

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Britta Wieskoetter - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Heriburg Hidding - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Melanie Timmen - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Daniel Kronenberg - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Michael J. Raschke - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany
  • Thomas Pap - Universitätsklinikum Münster, Institut für Experimentelle Muskuloskelettale Medizin, Münster, Germany
  • Richard Stange - Universitätsklinikum Münster, Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Münster, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012). Berlin, 23.-26.10.2012. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2012. DocPO13-310

DOI: 10.3205/12dkou545, URN: urn:nbn:de:0183-12dkou5451

Published: October 2, 2012

© 2012 Wieskoetter et al.
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Fragestellung: Syndekan-4 gehört zur Familie der Heparansulfat-Proteoglykane, welche als Rezeptoren für Matrix-Moleküle wie z.B. Wachstumsfaktoren und Zytokine dienen. Unsere Vorstudien zeigten bei Syndecan-4 defizienten Mäusen (SD-4-/-) 28 Tage nach Stabilisierung einer Femurfraktur eine signifikante Minderung der biomechanischen Stabilität im Vergleich zu Wildtyp (WT)- Mäusen, sowie eine signifikante Reduktion der trabekulären Knochenstruktur in Wirbelkörpern. Eine Östrogenmangel-induzierte Osteoporose bei 4 Monate alten Syndecan-4 defizienten Mäusen führte hingegen zu einer Erhöhung der biomechanischen Stabilität des Femurs, mit histomorphometrischer Korrelation. Dies könnte auf einen Einfluss von Syndecan-4 im Rahmen der Hormon-Regulation von Osteoklasten hindeuten.

Die Östrogenmangel-induzierte Osteoporose in der ovarektomierten Maus ist ein etabliertes Model, um die komplexen Beziehungen zwischen Osteoblasten und Osteoklasten zu untersuchen. Ziel dieses Projektes ist, den Einfluss von Syndecan-4 auf die Frakturheilung bei Östrogenmangel-induzierter Osteoporose zu untersuchen. Wir erwarten eine signifikante Minderung der biomechanischen Stabilität des Femurs nach Frakturheilung im Vergleich zu den WT-Mäusen.

Methodik: Bei 9 Wochen alten weiblichen WT- und SD 4-/--Mäusen wurde erst eine beidseitige Ovarektomie (OVX) und nach 21 Tagen eine standardisierte Schaftfraktur des linken Femur durchgeführt.

Biomechanik: 28 Tage nach Fraktur wurden beide Femura (rechts als Kontrolle) einer biomechanischen torsionalen Testung unterzogen. Das max. Drehmoment, der max. Torsionswinkel und die Steifigkeit wurden bestimmt. Histomorphometrie: von- Kossa Färbung der Serienschnitte (5 µm) und Auswertung der Trabekelfläche, Trabekelfläche/Gesamtfläche, Trabekuläre Anzahl und Kortikalisdicke mittels eines Bildanalysesystem (Olympus X51, Image Pro Plus).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Unsere vorläufigen Ergebnisse zeigen biomechanisch eine signifikante Erhöhung des Maximalen Drehmomentes in OVX Syn 4-/- Mäusen im Vergleich zu OVX WT-Tieren, die Steifigkeit ist niedriger bei den OVX WT-Tieren im Vergleich zu den OVX Syn 4-/--Mäusen. Bezüglich des Winkels zeigen sich keine signifikanten Unterschiede. Histomorphometrisch wiesen die OVX WT-Mäuse, im Vergleich zu OVX Syn-4-defizienten Tieren, eine signifikante Reduktion der kortikalen und trabekulären Knochenstrukturen auf.

Die Erwartung, dass der Einfluss von Syndecan-4 auf die Frakturheilung bei Östrogenmangel-induzierter Osteoporose zu einer signifikante Minderung der biomechanischen Stabilität des Femurs nach Frakturheilung im Vergleich zu den WT-Mäusen führt, konnte bestätigt werden. Dies deutet auf einen Einfluss von Syndecan-4 im Rahmen der Hormon-Regulation hindeuten. Aktuell erfolgen weitere histologische Untersuchungen der zellulären Zusammensetzung in vivo, diese sollen hier vor allem zur weiteren Aufklärung der Rolle von Syndecan-4 auf die Osteoblasten- und Osteoklastenaktivität bei der Frakturheilung unter osteoporotischen Bedingungen beitragen.