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Fragestellung: Extremitätenverletzungen stellen die führenden Verletzungen im Rahmen des Polytraumas dar. Studien deuten auf die zentrale Rolle des IL-6 Zyotkinsystems im Rahmen der posttraumatischen Immunantwort hin. In einer klinischen Pilotstudie konnten wir erstmals die Interaktion der löslichen IL-6 Rezeptors (sIL-6R) und des Transsignaling (agonistische Funktion der plasmat. Bindung von IL-6 an den sIL-6R) mit dem Überleben zeigen. Weiterhin konnte unsere immunologischen Untersuchungen anhand des frühen Frakturhämatoms die Beteiligung des IL-6 an der Regulation der Frakturheilung zeigen.

Ziel unserer Studie ist die Untersuchung der Interaktion des Transsiganling mit der Frakturheilung im Polytrauma. Hierzu etablierten wir nach Genehmigung der Tierexperimente ein neues Polytraumamodell der Maus (hämorrhagischer Schock; Kettenverletzung: Femurosteotomie+Fixateur ext.; Tibiafraktur+Nagel).

Methodik: 36 C57/BL6 Mäusen (Alter: 12-14Wochen, Gewicht: 20-22 g) wurden bei 22± 2°C und einem 12h Tag/Nacht-Rhythmus gehalten. Nach 1 Woche Akklimatisierung erfolgte die Einteilung der Tiere in 2 Gruppen (Fx: Kettenverletzung; Polytrauma: Fx+ hämorrhagischer Schock). In beiden Gruppen erfolgten je 3 Interventionen: keine; Applikation i.p. 10ug sIL-6R; Applikation i.p. 100 ug sIL-6R Antikörper. Alle Operationen erfolgten in Inhalationsnarkose mit i.p. Analgesie. Die Induktion des Schockes erfolgte durch mikrochirurgische Arterotomie mit Einführen eines PE Schlauches zur sequentiellen Blutentnahme unter Messung des mittleren art. Blutdruckes mit Zielwert 35±5 mmHg. Die stand. Erzeugung der Femur-Fx erfolgte mittels Osteotomie und Stabilisation mit MouseExFix. Die Tibia-Fx wurde in der 3-Punkt Biegetechnik nach antegrader Nagelung der Tibia erzeugt. 21 Tage nach Trauma wurden die Tiere euthanasiert und die Knochenheilung des Femur mittels micro-CT Untersuchung analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Knochenheilung in der Fx- und Polytrauma-Gruppe unterschieden sich nicht signifikant. Die sIL6R-Gabe in der Fx-Gruppe zeigte im Vergleich zu keiner Modulation eine Verbesserung der Knochenheilung (p 0,001), wohingegen Polytrauma+sIL-6R Mäuse signifikant schlechter heilten (p 0,02). Die sIL-6R-AK Applikation in Poly-Mäuse hatte im Vergleich zu Polytrauma ohne Modulation oder sIL-6R Gabe eine signifikant verbesserte Knochenheilung zur Folge (p 0,009).

Wir konnten erstmals die Effekte einer in vivo Modulation des Transsignaling Systems auf die Knochenheilung im Trauma und Polytraumamodel zeigen. Unsere Ergebnisse zeigen die positiven Effekte des Transsignaling an der Regulation der frühen Knochenheilung. Beim Polytrauma kann durch eine Transsignaling vermittelte, überschießende und ungezielte Immunantwort, eine Verzögerung der Knochenheilung entstehen. Somit stellt das Transsignaling System eine der pathophysiologischen Ursachen für eine erhöhte Pseudarthrose-Rate beim Polytrauma dar.