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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Die Regeneration großer segmentaler Knochendefekte mit Ad.BMP-6 aktiviertem Fettgewebe

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Evi Fleischhacker - Orthopädie LMU, München, Germany
  • Oliver Betz - Orthopädie LMU, München, Germany
  • Volkmar Jansson - Orthopädie LMU, München, Germany
  • Tina Ullamann - Orthopädie LMU, München, Germany
  • Alexander Keller - Orthopädie LMU, München, Germany
  • Peter Ernst Müller - Orthopädie LMU, München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocPO25-597

doi: 10.3205/17dkou816, urn:nbn:de:0183-17dkou8162

Veröffentlicht: 23. Oktober 2017

© 2017 Fleischhacker et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Pseudarthrosen stellen nach wie vor ein unzureichend gelöstes Problem dar. Der Standard in der Therapie ist die autologe Knochentransplantation. Da diese aber viele Nachteile hat, wird kontinuierlich nach Alternativen gesucht. Gentechnologische Verfahren ermöglichen die Herstellung rekombinanter humaner Wachstumsfaktoren, doch ist deren Anwendung nach wie vor problematisch. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung eines vereinfachten Gentransfers, wodurch die implantierten Fettzellen im knöchernen Defekt den Wachstumsfaktor BMP-6 produzieren und so die Heilung vorantreiben.

Methodik: Hierzu wird bei 53 Fischer 344 Ratten ein 5mm großer Defekt am rechten Femur gefräst und durch einen internen Fixateur stabilisiert. Die Behandlung erfolgt je nach Gruppenzugehörigkeit: n=11 Defekte bleiben unbehandelt, bei n=22 wird der Defekt mit nicht modifiziertem Fettgewebe aufgefüllt und bei n=20 mit Fettgewebe versorgt, welches zuvor in vitro mit einem adenoviralen Vektor (Ad.BMP-6) behandelt wurde, der die genetische Information für BMP-6 auf die Fettzellen übertrug. Der Beobachtungszeitraum betrug 6 bzw. 12 Wochen. Die Auswertung erfolgt mittels µCT, biomechanischem Torsionstest und Histologie. Hauptzielgröße ist die mechanische Stabilität. Des Weiteren werden mit Ad.BMP-6 transduzierte Fettgewebsstückchen in vitro für den Nachweis der BMP-6-Produktion mittels ELISA kultiviert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In den µCT Scans zeigt sich nach 12 Wochen bei 5 von 7 Präparaten eine knöcherne Durchbauung des Defekts. Im Sagittalschnitt dieser Präparate ist neben einer dicken Kortikalis noch Spongiosa zu sehen. In allen anderen Versuchsgruppen konnte keine knöcherne Überbrückung der Defekte erreicht werden. Histologisch bestätigen sich diese Ergebnisse in der Safranin-O-Lichtgrün-Färbung. Zusätzlich wurde mittels µCT das Knochenvolumen 1,5mm ober- und unterhalb der Defektmitte bestimmt. Die Ergebnisse verhalten sich entsprechend den µCT Scans, wobei das Knochenvolumen in der Gruppe, welche mit Ad.BMP-6 aktiviertem Fettgewebe therapiert und 12 Wochen beobachtet wurde, im Mittel mit rund 31mm3 im Wilcoxon-Mann-Whitney-U-Test signifikant höher ist (p=0,0078), als in allen anderen Gruppen. In die biomechanische Testung wurden die fünf durchbauten Femora sowie sechs gesunde Knochen eingeschlossen. Dabei zeigt sich kein statistisch signifikanter Unterschied hinsichtlich maximaler Torsion (p=0,4373) und Steifigkeit (p=0,2752) im Wilcoxon-Paardifferenztest.

Weshalb sich in der Gruppe deren Defekte mit Ad.BMP-6 aktiviertem Fettgewebe behandelt wurden nach 6 Wochen kein Unterschied zu den Kontrollgruppen zeigt, ist nicht abschließend geklärt. Möglicherweise war bei der Transduktion nicht ausreichend cDNA in die Zielzellen übertragen worden, wodurch zu wenig BMP-6 gebildet wurde und der Defekt offen blieb. Dennoch verdeutlichen die vorgestellten Ergebnisse, dass das experimentelle Therapieverfahren nach 12 Wochen in Sachen Stabilität des neu gebildeten Knochens, dem gesunden Knochen fast ebenbürtig ist.