gms | German Medical Science

Fragestellung: Bei großen Knochendefekten und bei Patienten mit Osteitis wird zur Knochendefektauffüllung immer häufiger die Technik nach Masquelet angewendet. Hierbei wird eine Art von „Neoperiost“ induziert. Das wird durch die Applikation eines antibibiotikahaltigen Zementspacers erreicht. Diese Technik ist in der Literatur mittlerweile auch als Konkurrenzverfahren für die Kallusdistraktion etabliert. Im Rahmen eines zweiten operativen Eingriffes wird der Spacer entfernt, ohne die „Masquelet“-Membran zu schädigen. Der Knochendefekt (auch größer als 5-8 cm) wird dann mit osteoinduktiven und osteokonduktivem Material (z.B. autologe Spongiosa) aufgefüllt. Das Ziel der aktuellen Studie war es, den Status der Expression entzündungsrelevanter Parameter sowie molekularer Bindegewebsfaktoren des gesunden Periosts mit der ausgereiften „Masquelet“-Membran bei beruhigter Osteitis zu vergleichen.

Methodik: Analysiert wurde mittels RT-PCR die mRNA-Expression von IL-1, IL-6, IL-8, TIMP-1, -2, -3 und -4, MMP-2, -3 und -9, TGF β, TNF α, in 7 „Masquelet“-Membran-Präparaten sowie im Vergleich dazu in 8 gesunden Periost-Präparaten. Alle Präparate wurden mit Einverständnis der Patienten und Genehmigung der lokalen Ethikkommission gewonnen. Die hier verwendeten „Masquelet“-Membran wurden 6 Wochen nach Einbringung des Knochenzementplatzhalters im Rahmen der Auffüllung mit der körpereigenen Spongiosa gewonnen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In den von uns akquirierten „Masquelet“-Membran-Proben konnten wir im Vergleich zu den Periost-Proben keinerlei signifikant unterschiedlichen mRNA-Expressionsmuster von IL-1 β , TIMP-2 und -4, MMP-9, TGF β und TNF α beobachten. Interessanterweise war die Expression der Entzündungsmarker IL-6, IL-8 sowie der Gewebshomöostase-Marker TIMP-1, TIMP-3, MMP-2 und MMP-3 in den „Masquelet“-Membranen markant und signifikant niedriger als in den Periost-Kontrollen. Das MMP-3-Enzym baut Kollagen-Typen II, III, IV, IX und X, Proteoglykane, Fibronektin, Laminin und Elastin ab. Darüber hinaus kann MMP-3 auch andere MMPs wie MMP-1, MMP-7 und MMP-9 aktivieren, was MMP-3 für die Remodellierung von Bindegewebe und Knochenheilung entscheidend macht. TIMP1 spielt über seine Fähigkeit MMPs sowie Disintegrin-Metalloproteinasen (ADAMs und ADAMTSs) zu inhibieren eine entscheidende Rolle in der Zusammensetzung der extrazellulären Matrix (ECM). Unsere Ergebnisse zeigen deutlich, dass das Gewebe der „Masquelet“-Membran nach beruhigter Osteitis zum Zeitpunkt seiner Entnahme einen entzündungssupprimierten Status aufweist, und dass die Expression wesentlicher Markerenzyme der aktiven Umstrukturierung der extrazellulären Matrix herunterreguliert sind. Ob ein solcher „ruhender“ Status der „Masquelet“-Membran die Folge des biologisch inaktiven Spacers ist, und inwieweit die hier untersuchten Expressionsmuster sich nach Auffüllung mit der körpereigenen Spongiosa wieder dem Expressionsstatus eines Periosts angleichen, sind Bemühungen aktueller Untersuchungen.