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Einleitung: Knochenbrüche treten mit einer Jahresinzidenz von 1,2% auf [1]. Sie bergen besonders nach Radiotherapie oder bei Grunderkrankungen wie der Osteoporose, welche eine häufige Komorbidität bei entzündlich-rheumatischen Erkrankungen ist, ein hohes Risiko für Heilungsstörungen oder gar Non-Unions. Verschiedene Ergebnisse deuten darauf hin, dass pro-angiogenes Deferoxamin (DFO) sich positiv auf die Knochenregeneration auswirkt, wenn es lokal in den Frakturspalt verabreicht wird. Dieser Effekt lässt sich u.a. mit der Eisen-Chelat-Bildung und der dadurch vermittelten Aktivierung des Hypoxie-induzierten Faktor-1alpha-Signalwegs erklären, welcher die Neovaskularisierung anregt [2].

Dieses systematische Review mit Meta-Analyse untersucht den regenerativen Effekt von lokaler DFO-Applikation auf die Frakturheilung physiologischer und pathologischer Knochen in Ratten- und Mausmodellen, um eine Evidenzgrundlage für humane DFO-vermittelte Therapien zu schaffen.

Methoden: Wir durchsuchten systematisch verschiedene, elektronische Datenbanken im Januar 2024. Zu den Ergebnisgrößen, welche mittels Mikro-Computertomographie (µCT) gemessen wurden, gehörten unser primärer Endpunkt, die Knochenvolumenfraktion (BV/TV), sowie sekundär Knochenvolumen (BV), Gewebevolumen (TV), Knochenmineraldichte (BMD), Trabekelseparation (Tb.Sp.) und Trabekeldicke (Tb.Th.). Zusätzlich betrachteten wir die Vaskularisierung um die Frakturstelle und die mechanischen Eigenschaften des neu gebildeten Knochens.

Diese Studie wurde prospektiv in PROSPERO registriert (CRD42024492533).

Ergebnisse: Wir konnten 21 Studien in das systematische Review einbeschließen. Davon qualifizierten sich 18 Studien mit insgesamt 539 Versuchstieren für die Meta-Analyse. Die DFO-Interventionsgruppen zeigten eine signifikante Überlegenheit bezüglich BV/TV im Vergleich zu DFO-freien Gruppen. Die mittlere Differenz (MD) von 15,04% in den DFO-Gruppen gegenüber den Kontrollgruppen (95%-CI: 11,23–18,85%) war hochsignifikant (p<0,0001), mit einer beträchtlichen Heterogenität von I2=98,8% (95%-CI: 98,7–99,0%), die durch die Anwendung des Random-Effekte-Modells berücksichtigt wurde.

Die signifikantesten Effekte mit einer MD von 30,57% (95%-CI: 12,28–48,86%) wurden bei Frakturen mit bestrahltem und osteoporotischem Knochen festgestellt, insbesondere bei Unterkieferfrakturen nach Radiotherapie. Signifikante Ergebnisse zu positiven Auswirkungen der lokalen DFO-Applikation konnten zudem hinsichtlich der sekundären Parameter BV, BMD, Tb.Sp., Tb.Th., und der Vaskularisierung sowie den mechanischen Eigenschaften beobachtet werden.

Schlussfolgerung: Die Ergebnisse unterstreichen die positiven Auswirkungen der lokalen DFO-Applikation auf die Frakturheilung im Vergleich zu Kontrollgruppen ohne DFO-Behandlung. Herausragende Effekte zeigen sich bei pathologischen Frakturen, sodass zukünftig besonders Patienten mit hohem Komplikationsrisiko (z.B. bei Osteoporose, rheumatischen Erkrankungen oder nach Radiotherapie) profitieren könnten.

Offenlegungserklärung: Diese Studie wurde nicht finanziell unterstützt. Die Autoren erklären, dass die Forschung in Abwesenheit jeglicher kommerzieller oder finanzieller Einflüsse durchgeführt wurde, die als potenzieller Interessenkonflikt ausgelegt werden könnten.

Abbildung 1 [Abb. 1]