gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017)

24.10. - 27.10.2017, Berlin

Vergleich von arthrotischem und nativem porkinem Gelenkknorpel vor und nach tribologischer Belastung

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Jan Peter Engelhardt - Medizin. Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg, Orthopädisch-Unfallchirurgisches Zentrum, Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Mannheim, Germany
  • Andy Schütte - Medizin. Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg, Orthopädisch-Unfallchirurgisches Zentrum, Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Mannheim, Germany
  • Gregor Reisig - Medizin. Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg, Orthopädisch-Unfallchirurgisches Zentrum, Labor für Biomechanik und experimentelle Orthopädie, Mannheim, Germany
  • Svetlana Hetjens - Med. Fak. Mannheim, Universität Heidelberg, Abtl. für Statistik, Mannheim, Germany
  • Markus Schwarz - Sektion experimentelle Orthopädie und Unfallchirurgie, OUZ, Medizin. Fakultät Mannheim, Universität Heidelberg, Mannheim , Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2017). Berlin, 24.-27.10.2017. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2017. DocPO29-1027

doi: 10.3205/17dkou871, urn:nbn:de:0183-17dkou8714

Veröffentlicht: 23. Oktober 2017

© 2017 Engelhardt et al.
Dieser Artikel ist ein Open-Access-Artikel und steht unter den Lizenzbedingungen der Creative Commons Attribution 4.0 License (Namensnennung). Lizenz-Angaben siehe http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.


Gliederung

Text

Fragestellung: Eine Osteoarthrose (OA) scheint bei alten Schlachtschweinen aufzutreten, sodass Gelenkknorpel von jungen und alten Tieren in mechanischen Tests verglichen werden können. Ziel der Arbeit war es festzustellen, ob der Knorpel von stärker OA veränderten Kniegelenken nach längerer tribologischer (trib.) Belastung ein anderes Verschleißbild zeigt als der von wenig veränderten.

Methodik: Aus 31 Kniegelenken von Schlachtschweinen - davon 16 junge (6 Monate) und 15 alte (5 Jahre) - wurden 4 osteochondrale Pins (Ø 5mm) aus dem Femur (2 medial und 2 lateral) sowie 2 Plates (20mm x 20mm) aus dem korrespondierenden Tibiaplateau (medial und lateral) entnommen. In einem "Pin-on-Plate" Prüfstand wurde unter konstanter Anpresskraft von ca. 26 N eine Reibstrecke von 13mm mit je einem lateralen und medialen Pin oszillierend mit 4mm/s auf der korrespondierenden Plate unter PBS über ca. 2h (1108 Zyklen) abgefahren. Dabei wurde der Höhenverlust der Knorpelbeläge mit einem Höhensensor (Sony, Tokio, Japan) kontinuierlich aufgezeichnet.

Die Knorpelschnitte wurden mikroskopisch nach Little et. al. [1] (Score max. 24 Pkt.) sowie einer Adaption bezüglich der Oberflächen evaluiert. Als Kontrolle vor Belastung wurden die 2 anderen Pins aus dem Femur und die trib. unbelasteten Bereiche der Plates anhand des adaptierten Scores mikroskopisch untersucht. Die Einflüsse der trib. Belastung wurden am geriebenen Pin und an der Reibstrecke der Plate ebenfalls mit dem adaptierten Score (max. 10 Pkt.) quantifiziert und mit der Situation vor Belastung verglichen. Die statistische Auswertung (U-Test, ANOVA) wurde mit SAS Version 9.3 durchgeführt. Das Signifikanzniveau wurde auf p≤0,05 festgelegt.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Das histol. Scoring zeigte vor der trib. Beanspruchung Veränderungen des Gelenkknorpels im Sinne einer OA bei alten Tieren mit 10,28±3,38 Punkten (Pkt.) gegenüber dem junger Tiere mit 5,05±2,13 Pkt. (p<0,0001) nach [1]. Bei jungem Knorpel erhöhte sich der Wert des adaptierten Little-Scores von 1,36±1,03 Pkt. vor der Beanspruchung auf 4,42±3,34 Pkt. nach Beanspruchung (p<0,0001) und bei alten von 3,28±2,29 auf 4,53±2,97 (p=0,0169). Die Messungen des Höhensensors ergaben im Vergleich eine Höhenabnahme von 0,86±0,26mm bei jungem und von 0,50±0,26mm bei altem Knorpel (p<0,0001). Eine negative Korrelation zwischen der Höhenabnahme in mm und der Höhe des Little-Scores konnte gezeigt werden (Koeff.: -0,47).

Es konnten degenerative OA-Veränderungen an Gelenkknorpel der Schweine identifiziert werden.

Wir sahen unterschiedlich stark ausgeprägte Verschleißbilder zw. OA-höhergradig verändertem Knorpel gegenüber dem mit weniger Veränderungen. Dieses Phänomen sollte jedoch im Kontext der vermutlich initial verschiedenen Knorpeldicken in beiden Gruppen betrachtet werden. Möglich ist auch ein Einfluss durch die Art der Belastung bzw. des Prüfaufbaus.


Literatur

1.
Little CB, Smith MM, Cake MA, Read RA, Murphy MJ, Barry FP. The OARSI histopathology initiative – recommendations for histological assessments of osteoarthritis in sheep and goats. Osteoarthritis Cartilage. 2010;18 Suppl 3:S80-S92. DOI: 0.1016/j.joca.2010.04.016. Externer Link