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Fragestellung: Die Neurogene Heterotope Ossifikation (NHO) ist eine häufige und gefürchtete Komplikation nach Eintritt einer akuten Querschnittlähmung. Trotz zahlreicher Untersuchungen ist die Pathogenese der NHO bis heute nicht geklärt. Ziel war es, die frühe Entwicklung einer NHO sowohl durch radiologische Diagnostik als auch durch histologische Untersuchung nachzuweisen. Erstmalig gewonnene Gewebeproben aus NHO-betroffenem und gesundem Gewebe von 9 Querschnitts-Patienten sollten mittels Microarray-GenChip-Analyse untersucht werden, um einen maximalen Erkenntnisgewinn der molekularen Pathomechanismen zu erzielen.

Methodik: Im Rahmen einer prospektiven, experimentellen Studie wurde mittels Sonographie, als primäre radiologische Untersuchung die frühe Etablierung einer NHO erfasst und mittels MRT oder CT verifiziert. Es wurden erstmalig Biopsien der frühen Form der NHO und von gesundem Muskelgewebe als Kontrolle (gleicher Patient) von 9 Querschnittsgelähmten-Patienten entnommen und histologisch untersucht. Zusätzlich wurden die hundert NHO- am meisten hoch- und herunterregulierten Gene mittels einer Microarray-GeneChip- Analyse als mögliche Marker für die Früherkennung einer NHO bestimmt.

Ergebnisse: In allen sonographischen Untersuchungen konnte ein Ödem und/oder eine beginnende Ossifikation festgestellt werden, was als Zeichen einer "frühen" NHO gewertet wurde. In allen Fällen konnte eine NHO mittels anschließender MRT- oder CT-Untersuchung bestätigt werden. Bei der histologischen Analyse konnten im NHO-betroffenen Gewebe im Vergleich zum gesunden Gewebe mehrere Entwicklungsstufen einer NHO mit einer anfänglichen, entzündlichen Reaktion, Ödem-Bildung, Einblutung und leukozytären Infiltration mit folgender Muskelhypothrophie und Nekrose sowie fortschreitender Fibrose und anschließender Knorpelbildung als Anfang der enchondralen Ossifikation und Übergang in die intermediäre Form der NHO festgestellt werden. Das Gewebe von 7 der 9 Biopsien konnte für die Microarray-GenChip-Analyse verwendet werden. Diese zeigte bei 4 von 7 Probanden auffällige Werte für die Phospholipase A2 Gruppe 7 (PLA2G7), das Interferon Gamma Inducible Protein 30 (IFI30) und das Trans-2,3-Enoyl-CoA Reductase Like Protein (TECRL). Weitere 346 kodierende Gene konnten bei 3 oder weniger Probanden nachgewiesen werden. Hierunter konnte bei 3 derselben Proben neben IFI30 Osteopontin nachgewiesen werden.

Schlussfolgerung: Das histologische Bild einer "frühen" NHO weist bereits vor dem Nachweis von Lamellen-Knochen mehrere Stufen des Gewebeumbaus. In der Gewebe-Untersuchung mittels der Microarray-GenChip-Analyse konnten erstmalig auffällige Werte für TECRL, PLA2G7, IFI30 und Osteopontin im betroffenen gegenüber dem nicht betroffenen Gewebe nachgewiesen werden. Die Ergebnisse sprechen für eine entzündungsbedingte Pathogenese der NHO-Entstehung.