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Der Einfluss von EPO auf die Frakturheilung im murinen Ischämiemodell
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Autoren
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David Osche
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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David Stenger
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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Janine Stutz
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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Philipp Bremer
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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Mika Rollmann
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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Tim Pohlemann
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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Michael Menger
- Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Tina Histing
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
| Veröffentlicht: | 6. November 2018 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Erythropoietin (EPO) fördert die Blutbildung im Knochenmark und stimuliert die Angiogenese über die Expression von Wachstumsfaktoren wie VEGF (vasoendothelial growth factor). Verschiedene Studien konnten bereits zeigen, dass die Behandlung mit EPO die Frakturheilung verbessert. Dies ist wahrscheinlich auf die erhöhte Expression von angiogenen Wachstumsfaktoren im Kallus zurückzuführen. Ziel dieser Studie war es daher, den Einfluss von EPO auf die Frakturheilung im ischämischen Mausmodell zu untersuchen.
Methodik: Insgesamt wurden für die Studie 50 CD-1 Mäuse untersucht. Die Ischämie wurde durch die Ligatur der Arteria femoralis profunda im Bereich der rechten unteren Extremität induziert. Anschließend wurden die Femora geschlossen frakturiert und mit einer intramedullären Kompressionsschraube osteosynthetisch versorgt. Den Tieren (n=25) wurden täglich 500 IE/kg Körpergewicht EPO intraperitoneal appliziert. Die Kontrollgruppe (n=25) erhielt die äquivalente Menge Kochsalzlösung. 2 und 5 Wochen postoperativ wurden die Knochen biomechanisch, histologisch, radiologisch (Micro-Computertomographie) sowie mittels Western-Blot untersucht.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Biomechanisch zeigte sich nach Gabe von EPO 5 Wochen postoperativ eine signifikant höhere Biegesteifigkeit im Vergleich zur Kontrolle. Histologisch konnte sowohl nach 2 Wochen als auch nach 5 Wochen ein signifikant höherer Anteil an Knochengewebe und ein geringerer Anteil an Bindegewebe im Kallus nachgewiesen werden.
In der CT-Auswertung zeigte sich 2 Wochen postoperativ nach Gabe von EPO ein größeres Knochenvolumen im Vergleich zur Kontrollgruppe.
In den Western-Blot Untersuchungen zeigte sich im Kallus der mit EPO behandelten Tiere eine höhere Expression des angiogenen Wachstumsfaktors CYR 61 (cysteine-rich protein 61) sowie von OPG (Osteoprotegerin) und RANKL (Receptor Activator of NF- κ B Ligand). Interessanterweise hatte die Behandlung mit EPO keinen Einfluss auf die Expression von VEGF.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Behandlung mit Erythropoietin den Remodelingprozess beschleunigt und die Frakturheilung signifikant verbessert.
