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Einleitung: Die aseptische Prothesenlockerung ist einer der Hauptgründe für ein vorzeitiges Versagen von Endoprothesen. Bis heute bleibt unklar, ob eine gesteigerte Osteoklastenaktivität oder eine vermehrte Osteoklastenzahl für den partikelinduzierten osteolytischen Prozess ursächlich verantwortlich ist.

Ziel der vorliegenden Arbeit war die Evaluation und Validierung der Osteoklastenzahl als Prädiktor der Ultra-High-Molecular-Weight-Polyethylene (UHMWPE)-Partikel induzierten Osteolyse an einem etablierten Mauskalvariamodell.

Material und Methoden: Insgesamt wurden 60 C57BL/J6 Mäuse untersucht und in zwei Gruppen (mit und ohne UHMWPE-Partikel Implantation) unterteilt. Die Erosionsfläche, als Parameter für die Osteolyse wurde histomorphometrisch im Bereich der Mittelliniensutur untersucht und eine immunhistochemische Bestimmung der Osteoklastenzahl mittels Tartarat-resistenter saurer Phosphatase (TRAP)-Färbung durchgeführt. Die Auswertung der Daten erfolgte mittels Korrelation nach Pearson und ROC (Receiver operating characteristic)-Kurve zur Berechnung der Sensitivität und Spezifität der Osteoklastenzahl.

Ergebnisse: Es wurde eine signifikant größere Erosionsfläche bei den UHMWPE-Partikel behandelten Tieren detektiert, welche mit einer signifikanten Zunahme der Osteoklastenzahl korrelierte. Die ermittelte Sensitivität bei einer mittleren Osteoklastenzahl von 12,4 betrug 83,9% mit einer Spezifität von 82,8%.

Schlussfolgerung: Zusammenfassend konnte gezeigt werden, dass die Osteoklastenzahl ein guter Parameter zur Detektion der Polyethylenpartikel-induzierten Osteolyse am Mauskalvariamodel ist. Weitere Studien müssen zeigen, ob mit vorhandenen in vivo Markern zur Detektion von Osteoklasten eine periprothetische Osteolyse vorzeitig identifiziert und möglicherweise durch eine Antikörper-basierte gezielte Hemmung der Osteoklastenreifung eine spezifische Therapie der Partikel-induzierten Osteolyse durchgeführt werden kann.