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Fragestellung: Endogene Glucocorticoide (GC) vermitteln ihre Wirkung über den Glucocorticoid-Rezeptor (GR), ein Mitglied der Familie der nukleären Rezeptoren. Sie regulieren entzündliche Prozesse und dosisabhängig auch die Knochenintegrität und Knochenbildung. Wie endogene GC über den GR während der Frakturheilung wirken, einem Prozess der Inflammation und Knochenbildung beinhaltet, ist unklar. In dieser Studie untersuchten wir Frakturheilung in Mäusen mit einer globalen Deletion des GR.

Methodik: 6 Wochen alten C57BL/6-Gt(ROSA)26^{Sortm9(Cre/ESR1)Arte}NR3C1^tm2Gsc (GR^{gtROSACreERT2}) und Kontroll-Mäuse (GR^flox) wurde über 5 Tage Tamoxifen (10mg/kg) intraperitoneal verabreicht zur ubiquitären Deletion des Exon 3 des Nr3c1 Gens. 8 Wochen später wurde eine Femurosteotomie, die mittels Fixateur externe stabilisiert wurde, durchgeführt. Der Heilungsverlauf wurde mittels Multiplex, FACS, Immunhistochemie, Histologie, Mikrocomputertomographie und biomechanischer Testung untersucht. Zur Untersuchung auf statistische Signifikanz wurden T-Test oder Mann-Whitney-U-Test angewendet. p ≤ 0,05 wurde als statistisch signifikant angesehen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die postnatale ubiquitäre Deletion des GR führte zu keiner substanziellen Veränderung der Knochenstruktur; die Biegesteifigkeit des Femurdiaphyse sowie trabekuläre Parameter im distalen Femur waren nicht signifikant unterschiedlich in GR^{gtROSACreERT2} und GR^flox. Untersuchungen der frühen inflammatorischen Phase nach Fraktur zeigen signifikant erhöhte IL-6 Titer im Serum GR-defizienter GR^{gtROSACreERT2} Mäuse (+113%, p=0.035). Lokal im Frakurhämatom wurde eine Erhöhung von IL-1ß festgestellt (+258%, p=0.021). Andere Zytokine waren nicht signifikant verändert. FACS-Analysen zeigten keine Veränderungen in der Häufigkeit zirkulierender Immunzellen. Im Frakturhämatom konnte ein signifikanter Anstieg von CD3+-T-Zellen festgestellt werden (+233%, p=0.037), neutrophile Granulozyten, Monozyten/Makrophagen und B-Zellen waren nicht verändert. Immunhistochemische Färbungen bestätigten die FACS-Analyse.

Histomorphometrisch wurden an Tag 7 und 14 nach Osteotomie keine Unterschiede in der Kalluszusammensetzung festgestellt. An Tag 28 konnte ein signifikant erhöhter Knorpelanteil im Kallus GR-deletierter GR^{gtROSACreERT2}-Mäuse festgestellt werden (+663%, p=0.014). Dies führte zu einer signifikanten Reduktion der Biegesteifigkeit (-21%, p=0.033), die mit einer Reduktion der Mineralisation und einem signifikant reduzierten Anteil geheilter Frakturen (86% vs. 29%, p=0.041) verbunden war.

Wir konnten zeigen, dass eine Deletion des GR zu einer Beeinträchtigung der Frakturheilung führen. Während die inflammatorische Phase kaum verändert war zeigte sich die regenerative Phase beeinträchtig; in der späten Heilungsphase wurde mehr perisitierender Knorpel im Kallus beachtet sowie infolgedessen eine verzögerte Heilung. Daher schlussfolgern wir, dass der GR die Knorpel-Knochen-Transition während der enchondralen Heilung reguliert.