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Eine schwere Trauma-Hämorrhagie im murinen Tiermodell führt zu Frakturheilungsstörungen und biomechanischer Instabilität
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Veröffentlicht: | 5. Oktober 2015 |
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Fragestellung: In polytraumatisierten Patienten wird häufig eine verzögerte Frakturheilung diagnostiziert, wobei die Pathomechanismen noch nicht hinreichend bekannt sind. Der Zweck dieser Studie ist daher die Untersuchung des Effekts einer Trauma-Hämorrhagie auf die Frakturheilung im murinen Tiermodell.
Methodik: Je 10 männliche C57BL/6N-Mäuse pro Gruppe (Fx, THFx, Sham) und Zeitpunkt wurden in die Versuche eingeschlossen. Die Fx-Gruppe erhielt eine Osteotomie nach Anlegen eines Fixateurs extern am rechten Femur. Die Gruppe THFx erhielt zusätzlich eine Blutdruck-kontrollierte Trauma-Hämorrhagie (TH) mit einem Blutdruck von 35 mmHg über 90 Minuten und anschließender Reperfusion der 4fachen Menge des entnommenen Blutes (max. 2,4 ml) mit Ringer-Lösung über 30 Minuten. Tiere der Sham-Gruppe erhielten sowohl eine Katheteranlage als auch einen Fixateur extern, allerdings wurde weder ein Blutverlust noch eine Osteotomie durchgeführt. Die Tiere wurden nach 1, 2, 3, 4 oder 6 Wochen getötet. Anschließend wurden die Knochen geröntgt, im µCT analysiert und einem 3-Punkt-Biegetest unterzogen.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Eine Woche nach der OP waren sowohl die Knochen der Fx- als auch der THFx-Tiere makroskopisch instabil. Bei den 2-Wochen Tieren ohne Trauma-Hämorrhagie fanden wir makroskopisch, im Röntgenbild und bei der µCT-Analyse eine stabile Überbrückung vor, wohingegen die Knochen der Trauma-Hämorrhagie-Tiere noch zu 50% instabil waren (siehe Abbildung). Auffallend bei den 2-Wochen Tieren war, dass eine stabile Überbrückung in der Trauma-Hämorrhagie -Gruppe nur bei einem Blutverlust unter oder um die 30% des Gesamtblutvolumens stattfand. Bei Tieren, bei denen das entnommene Blutvolumen jedoch deutlich höher als 30% des Gesamtblutvolumens lag, blieb die Fraktur auch weiterhin instabil. Ab einem Zeitpunkt von 3 Wochen nach der OP waren die Knochen sowohl ohne als auch mit Trauma-Hämorrhagie stabil überbrückt. Die aktuell laufenden 3-Punkt-Biegetest-Untersuchungen weisen weiterhin auf eine verminderte Bruchfestigkeit bei den 2- und 3-Wochen Tieren mit Trauma-Hämorrhagie hin, im Vergleich zu den Tieren ohne Trauma-Hämorrhagie.
Eine Trauma-Hämorrhagie hat einen negativen Effekt auf die Frakturheilung. Hierbei spielt die Menge des entnommenen Blutes in Form einer "30%-Grenze" eine entscheidende Rolle.