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Fragestellung: BMP-2 fördert die Osteoinduktion und Osteokonduktion. Zur kovalenten Bindung von rhBMP-2 ist die vorherige Behandlung mit Chromschwefelsäure (CSS) auf Titanplasmaspray (TPS) notwendig [1]. Es sollte das osteointegrative Verhalten von BMP-2 sowohl mit der TPS-, als auch mit der CSS- Oberfläche verglichen werden, für die ein positiver Effekt gezeigt werden konnte. Ziel der Studie war zu prüfen, ob kovalent gebundenes rhBMP-2 auf Implantatprobekörpern eine bessere Osteointegration im Vergleich zu TPS und CSS bewirkt.

Methodik: 27 Göttingen Minipigs wurde je ein hantelförmiges Implantat (Fa. DOT,D) am proximalen und distalen Femur beidseits implantiert. Es ergab sich ein Spalt von ca. 1mm zw. spongiösen Knochen und dem Implantat. Tiere mit nur TPS-Implantaten bildeten die Gruppe TPS, die mit kovalent gebundenem rhBMP-2 die Gruppe KOV und die mit CSS behandelte TPS-Oberflächen die Gruppe CSS (Oberflächenmodifikation: AG Prof. Jennissen, Uni Duisburg-Essen).

Nach 4,8 und 12 Wochen wurden die Tiere getötet und die Spaltbereiche nach Masson-Goldner- Färbung histomorphometrisch von 3 Untersuchern vermessen. Die Variablen waren Bone- und OsteoidVolume (Osteoinduktion), sowie Bone- und OsteoidOngrowth (Osteokonduktion). Eine Intravitalfärbung wurde durchgeführt. Als statistisches Modell diente eine Varianzanalyse als 3-way-, sowie eine 2-way-ANOVA für den paarw. Gruppenvergleich ( α =0,05). Die Fallzahlplanung ergab 11 Implantate je Gruppe; 9-12 Implantate konnten in den Gruppen ausgewertet werden.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Osteoinduktion: Der Vergleich der Gruppen KOV und TPS zeigte für die Variable OsteoidVolume nach 4 Wochen einen sign. Unterschied (p=0,0296; KOV:5,13%±2,58 vs. TPS:1,89%±0,85). Im paarw. Vergleich der Gruppen KOV und CSS konnte kein sign. Unterschied gefunden werden. Im Gruppenvergleich zeigte sich ein höheres BoneVolume im Bereich der Hüfte gegenüber dem Kniebereich (p<0,0001).

Osteokonduktion: Im Vergleich der Gruppen KOV und TPS ergaben sich sign. Unterschiede nach 4 (p=0,0281;2,47%±2,63% (KOV) vs. 0,01%±0,03% (TPS)) und 8 Wochen Standzeit (p=0,0431; 9,71%±9,25 (KOV) vs. 0,53%±1,34 (TPS)) für die Variable BoneOngrowth. Ebenso konnten für die Variable OsteoidOngrowth nach 4 (p=0,0209; 4,32%±4,34% (KOV) vs. 0,15%±0,26% (TPS)),8 (p=0,0089; 7,81%±5,82% (KOV) vs. 0,46%±1,08% (TPS)) und 12 Wochen (p=0,0239;13,59%±13,44% (KOV) vs. 1,18%±1,74% (TPS)) sign. Unterschiede ausgemacht werden. Im paarw. Vergleich der Gruppen KOV und CSS ergaben sich auch hier keine sign. Unterschiede. Die IVF zeigte einen, je nach score, uneinheitlichen Knochen-Turn-Over. Kovalent gebundenes BMP-2 zeigte in den Ergebnissen einen osteoinduktiven und -konduktiven Effekt gegenüber TPS. Gegenüber der alleinigen Modifikation mit CSS scheint BMP-2 kovalent, auf CSS gebunden, Vorteile zu haben.