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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014)

28.10. - 31.10.2014, Berlin

Einfluss von FTY720 (Fingolimod) auf die diaphysäre Frakturheilung

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Aline Heilmann - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Thorsten Schinke - Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf, Institut für Osteologie und Biomechanik, Hamburg, Germany
  • Ronny Bindl - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Tim Wehner - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Anna Rapp - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Melanie Haffner-Luntzer - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Astrid Liedert - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany
  • Anita Ignatius - Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Universität Ulm, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocPO11-713

doi: 10.3205/14dkou584, urn:nbn:de:0183-14dkou5843

Veröffentlicht: 13. Oktober 2014

© 2014 Heilmann et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Sphingosin-1-Phosphat(S1P), ein intra- und extrazelluläres Signalmolekül, wurde als neuer Kopplungsfaktor zwischen Osteoblasten und -klasten beschrieben (Boyce 2009, Dev Cell). In der Tat wird S1P von Osteoklasten sezerniert und stimuliert die Migration, Differenzierung und das Überleben von Osteoblasten (Pederson et al. 2008, Proc Natl Acd Sci USA; Ryu et al. 2006, EMBO J; Sato et al. 2012, Biochem Bioph Res Co). Somit könnten S1P-Rezeptoren ein mögliches Ziel darstellen, um die Knochenbildung und die Frakturheilung positiv zu beeinflussen. Es konnte bereits gezeigt werden, dass FTY720, ein nicht-selektiver S1P-Rezeptor-Agonist, vor Ovariektomie-induziertem Knochenmasseverlust in Mäusen schützt (Ishii et al. 2009; Nature). Im Knochendefektmodell in Ratten förderte lokales FTY720 die Knochen- und Blutgefäßbildung (Petrie-Aronin et al. 2010, Biomaterials; Petrie-Aronin et al. 2010, Tissue Eng; Huang et al. 2012, Cell Tissue Res). Allerdings wurde bisher noch nicht untersucht, ob systemisches FTY720 auch anabole Effekte auf die Frakturheilung erzielen kann. In unserer Studie untersuchten wir daher die Auswirkungen einer systemischen FTY720-Applikation auf die diaphysäre Frakturheilung der Maus.

Methodik: 29 weibliche, 12 Wochen alte C57BL/6-Mäuse erhielten eine standardisierte Osteotomie des rechten Femurs, die mittels Fixateur externe stabilisiert wurde. Ab dem 3. postoperativen Tag bekamen die Tiere 6 mg/kg KG FTY720 (Cayman Chemical Company, Michigan, USA) bzw. Vehikel (Kontrollgruppe) täglich subkutan injiziert. 10 und 21 Tage post op wurden die Tiere getötet (n=6-9) und biomechanisch, radiologisch und histologisch ausgewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Nach 21-tägiger Heilungszeit zeigten die osteotomierten Femora der behandelten und nicht-behandelten Gruppe keinen Unterschied in der Biegesteifigkeit. Die μCT-Ergebnisse ergaben keine Unterschiede in der Knochenmineraldichte der intakten Femora und der Frakturkalli zwischen den Gruppen. Ebenso konnten keine Unterschiede im Flächenträgheitsmoment, Kallusvolumen und im absoluten und relativen Knochenanteil im Kallus verzeichnet werden. Die Ergebnisse wurden durch die histologische Auswertung bestätigt. Weder die Knorpel-, noch die Knochenbildung im Kallus wies an Tag 10 und 21 Unterschiede auf. Auch die Osteoklastenanzahl war unbeeinflusst.

Durch die systemische FTY720-Applikation konnte die diaphysäre Frakturheilung in Mäusen nicht verbessert werden. In der Literatur wurde beschrieben, dass FTY720 nach lokaler Applikation die Angiogenese und Defektheilung über die Rekrutierung von Vorläuferzellen fördert (Petrie-Aronin et al. 2010, Biomaterials; Petrie-Aronin et al. 2010, Tissue Eng; Huang et al. 2012, Cell Tissue Res). Möglicherweise sind die nach systemischer Gabe beschriebenen anabolen Effekte von FTY720 (Ishii et al. 2009, Nature) nicht ausreichend, um die diaphysäre Frakturheilung in der jungen Maus zu stimulieren.