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Fragestellung: Histologisch sind die Abläufe während der Frühphase der Heilung von Sehnenverletzung im Kleintiermodell bereits gut charakterisiert. Über die funktionell-biomechanischen Eigenschaften des entstehenden Regeneratgewebes ist jedoch wenig bekannt. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, die biomechanischen Eigenschaften zu verschiedenen Zeitpunkten der Sehnenheilung nach Naht zu evaluieren und eine Grundlage für die Analyse Genotyp-spezifischer Heilungsvorgänge im Kleintiermodell zu schaffen.

Methodik: Für die Studie wurden insgesamt 24 männliche C57/Bl6 Mäuse im Alter von 12 Wochen verwendet. Die OP-Technik beinhaltet eine 4-Strang Kernnaht der tenotomierten linken Achillessehne mit Anlage einer tibio-fibulären Cerclage zur post-operativen Ruhigstellung. Die Tiere wurden jeweils nach 2, 4 und 6 Wochen euthanasiert und beide Achillessehnen entnommen. Die biomechanische Testung erfolgte auf der Prüfmaschine LM1 (TA Instruments, New Castle, USA) im PBS-Bad. Das visko-elastische Testprotokoll umfasste die Testung verschiedener Frequenzbereich (0,01; 0,1; 1; 5 und 10Hz) bei ansteigenden Dehnungs-Levels von 4, 6, 8%, gefolgt von einer Verssagens-Rampe. Die statistische Auswertung erfolgte mittels 2-way ANOVA-Test und post-hoc Analyse.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Makroskopisch zeigten sich die Sehnen nach 6 Wochen (6W) verheilt. Die Durchschnittsfläche der operierten linken Sehnen (L) war zu allen Zeitpunkten deutlich im Vergleich zur Gegenseite (R) erhöht (6W R: 0,42±0,23 mm2 vs. L: 1,41±0,33 mm2, p<0,0001). Die Versagenslast war links zu allen Zeitpunkten niedriger als rechts. Im Zeitverlauf zeigte sich kein Anstieg der Versagenslast der operierten Sehnen (2W Li: 5,19±0,98 N vs. 6W Li: 5,62±1,65 N). Das statische Elastizitätsmodul (E-Modul) war bei den operierten Tieren durchgehend deutlich niedriger, im Zeitverlauf zeigte sich kein signifikanter Anstieg (2W Li: 26,4±4,1 N/mm² vs. 6W Li: 33,1±6,35 N/mm², p=0,3474). Das dynamische E-Modul der operierten Sehnen war ebenfalls bei allen Frequenzen und Dehnung-Levels durchgehend deutlich niedriger und zeigte keine Erholung im Zeitverlauf. Exemplarisch zeigte sich bei 6% Dehnung und 1 Hz nach 6 Wochen ein dynamisches E-Modul von 45,5±18,12 N/mm² links und 320,2±165,82 N/mm² rechts (p<0,0001) (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Zusammengefasst weisen operativ rekonstruierte Sehnen biomechanisch deutlich schlechtere Eigenschaften auf und erreichen nicht wieder das Ausgangsniveau. Im Zeitverlauf lässt sich keine Änderung bei statischem oder dynamischen E-Modul feststellen. Die Versagenslast ist geringer. Ziel von weiteren Studien in Kleintiermodellen muss es sein, die biomechanischen Eigenschaften des Regeneratgewebes zu verbessern, um klinisch-therapeutische Ansatzpunkte bieten zu können.