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Effekt von Cyclooxygenaseinhibitoren auf die Knochen-Sehnen-Einheilung in einem murinen in vitro Co-Kulturmodell
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Autoren
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Tim Schwarting
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
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Sebastian Pretzsch
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
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Michael Frink
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
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Florian Debus
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
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Benjamin Bockmann
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
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Steffen Ruchholtz
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
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Philipp Lechler
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum Marburg, Marburg, Germany
| Veröffentlicht: | 5. Oktober 2015 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Verletzungen des Bandapparates zählen zu den häufigsten Sportverletzungen weltweit. Hierbei ist besonders häufig das vordere Kreuz betroffen. Jährlich werden ca. 100.000 Rekonstruktionen des VKB durchgeführt. Die Integration des Sehnentransplantats in den Knochen stellt hierbei eine wichtige Voraussetzung für den Heilungserfolg dar und ist häufig mit Komplikationen verbunden. Ziel dieser Studie war es, den Einfluss von postoperativ verwendeten selektiven und nicht-selektiven Cyclooxygenaseinhibitoren (COX bzw. COX-2) auf die Knochen-Sehnen-Einheilung in einem murinen in vitro Co-Kulturmodell zu untersuchen.
Methodik: Zur Simulation einer Osteoblasten-, Inteface- und Fibroblasten-Region erfolgte zunächst die Etablierung eines murinen in vitro Co-Kulturmodells. Zunächst wurde der dosisabhängige Effekt von Ibuprofen und Parecoxib auf die Zellviabilität von lipopolysaccharid-stimulierten und -unstimulierten murinen MC3T3-E1 and 3T3 Zellen untersucht. Anschließend wurden dosis- und zeitabhängige Effekte auf die Genexpression von Alpl, Bglap, Col1a1, Runx2 und Fmod mittels quantitativer Real-Time-PCR (qPCR) analysiert. Zusätzlich wurden quantitative histologische Untersuchungen durchgeführt, um das regeionenspezifische Auswachsverhalten zu evaluieren.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Ibuprofen induzierte eine dosisabhängige Suppremierung der MC3T3 Zellviabilität, während Parecoxib zu einen generalisierten Reduzierung der Zellviabilität führte. Ibuprofen führte zu einer signifikant erniedrigten Expressionsrate von Alpl (p <0.01), Bglap (p <0.001) und Runx2 (p <0.01), während Parecoxib die Expressionslevel von Alpl (p <0.001), Fmod (p <0.001) und Runx2 (p <0.01) reduzierte. Hingegen konnten eine gesteigrete Expressionsrate hinsichtlich Bglap (p <0.01) beobachtet werden. Histologisch zeigte sich ein erniedrigtes Zellwachstum in LPS stimulierten Zellkulturen bei zusätzlicher Ibuprofen- und Parecoxibexposition.
Nicht-selektive und selektive Cyclooxygenaseinhibitoren führen zu einer reduzierten Zellviabilität und zu erniedrigten Expressionsraten von Ossifikationsparametern in vitro.
