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Fragestellung: Der Einfluss der Adipositas auf den Knochenstoffwechsel wird weiterhin kontrovers diskutiert. Auf der einen Seite konnte nachgewiesen werden, dass die Knochendichte mit dem Körpergewicht positiv korreliert. Auf der anderen Seite konnten jedoch verschiedene Studien zeigen, dass Adipozyten im Knochenmark die Osteoblastenaktivität hemmen und der Knochenabbau durch eine erhöhte Osteoklastenaktivierung und -differenzierung verstärkt wird. Bisher gibt es nur wenige Informationen darüber, welchen Einfluss die Adipositas auf die Frakturheilung hat. Ziel der Studie war es, den Einfluss der Adipositas auf die Kallusbildung, Knochenqualität und Remodeling in einem geschlossenen Femurfrakturmodell zu untersuchen.

Methodik: Insgesamt wurden 62 männliche C57BL/6J Mäuse untersucht. Die Fettgruppe (n=31) erhielt eine hochkalorische Diät (60 kJ% Fett) für 20 Wochen präoperativ und während der gesamten Beobachtungszeit. Die Kontrollgruppe (n=31) wurde mit einer Standarddiät (10KJ% Fett) gefüttert. In beiden Versuchsgruppen wurden die rechten Femora geschlossen frakturiert und mit einer intramedullären Zugschraube stabilisiert. Die Frakturheilung wurde radiologisch (µCT), biomechanisch, immunhistochemisch und proteinbiochemisch nach 2 und 4 Wochen untersucht. Die statistische Auswertung erfolgte mittels t-Test.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Tiere der Fettgruppe zeigten eine signifikante Gewichtszunahme sowie einen signifikant erhöhten Serum-Leptinspiegel im Vergleich zu den Kontrolltieren. Zudem konnte eine Akkumulation von Adipozyten im Markraum sowie eine massive fettige Leberdegeneration nachgewiesen werden. Im Kallusgewebe war die Expression von transcription factor peroxisome proliferator-activated Rezeptor gamma (PPARgamma) signifikant erhöht. Demgegenüber waren die osteogenen Marker run-related transcription factor 2 (RUNX2) und bone morphogenetic protein 4 (BMP-4) signifikant erniedrigt. Die hochkalorische Diät hatte jedoch keinen Einfluss auf die Kallusgröße und dessen Gewebeverteilung. Der Anteil an Knochen- und Knorpelgewebe unterschied sich zwischen den beiden Gruppen nicht signifikant. Entsprechend konnten die biomechanischen Untersuchungen zeigen, dass die Biegesteifigkeit sowohl nach 2 Wochen als auch nach 4 Wochen in den beiden Gruppen vergleichbar war. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass die Adipositas die Expression von osteogenen Marker beeinflusst, aber keinen negativen Effekt auf den Frakturheilungsprozess im Mausmodell hat.