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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019)

22. - 25.10.2019, Berlin

Einfluss systemischer vs. intrinsischer Faktoren auf die Sehnenregeneration in einem Maus-Patellarsehnen-Transplantionsmodell

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Borys Frankewycz - Universitätsklinikum Regensburg, Klinik und Poliklinik für Unfallchirurgie, Regensburg, Germany
  • Monideepa Chatterjee - Cornell University, Sibley School for Mechanical and Aerospace Engineering, Ithaca, NY, United States
  • Rebecca Bell - Cornell University, Sibley School for Mechanical and Aerospace Engineering, Ithaca, NY, United States
  • Daniel Cimino - Cornell University, College of Veterinary Medicine, Ithaca, NY, United States
  • Kei Hayashi - Cornell University, College of Veterinary Medicine, Ithaca, NY, United States
  • Nelly Andarawis-Puri - Cornell University, Sibley School for Mechanical and Aerospace Engineering, Ithaca, NY, United States

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2019). Berlin, 22.-25.10.2019. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2019. DocAB59-590

doi: 10.3205/19dkou562, urn:nbn:de:0183-19dkou5621

Veröffentlicht: 22. Oktober 2019

© 2019 Frankewycz et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die narbige Sehnenausheilung stellt auf Grund biomechanischer Einbußen ein erhebliches klinisches Problem dar. Interessanterweise haben Murphy-Roths-Large-Mäuse (MRL) in mehreren Gewebearten, einschließlich Sehnen, eine verbesserte Heilung im Vergleich zu anderen Mausstämmen gezeigt und werden daher oft als „Super-Heiler“ bezeichnet. Eine fehlende systemische Reaktion im Sehnenüberlastungsmodell sowie die Tatsache, dass die überlegene Heilungsreaktion auf bestimmte Gewebetypen beschränkt ist, stützt die Hypothese, dass es die intrinsischen Gewebeeigenschaften dieses Mäuse-Stammes sind, die zur verbesserten Sehnenheilung führen. Nach Etablierung eines Sehnentransplantationsmodells, soll diese Hypothese durch Auto- und Allotransplantation von „Super-Heilern“ (MRL) und „narbigen Heilern“ (B6) untersucht werden.

Methodik:

Modell-Validierung: Eine Patellarsehnentransplantationstechnik mit ossärer Cerclagenaugmentation wurde entwickelt und mit Verfahren ohne Cerclage verglichen. 1, 4 und 8 Wochen post-OP wurden die operierten Knie in 90° Flexion geröntgt. Der patellotibiale Abstand (PTD) wurde gemessen um als Kriterium für eine erfolgreiche OP und entsprechendes Einschlusskriterium zu dienen.

Studiendesign: In die zu transplantierende Patellarsehne wurde ein zentraler Defekt gestanzt, anschließend wurde die Sehne in das gleiche Tier (Autotransplantat) oder in ein Tier des anderen Stammes (Allotransplantat) reimplantiert. Somit ergaben sich 4 Studiengruppen: BB (B6-auto), MM (MRL-auto), BM (B6-Sehne in MRL) und MB (MRL-Sehne in B6).

Knieextension: Die maximale passive Kniestreckung wurde nach 1, 4 und 8 Wochen klinisch untersucht und auf einer Skala von 1 (0-15° Extensionsdefizit) bis 5 (> 60° Extenionsdefizit) in 15°-Schritten gegraded.

Histologie: Paraffinschnitte in Toluidinblau wurden hinsichtlich Matrixausrichtung ausgewertet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die vorgestellte OP-Technik zeigt nach 4 und 8 Wochen eine signifikant stabilisierte Patellaposition im Vergleich zur fehlenden Cerlcagetechnik (PTD p<0.001). Somit wurde in dieser Studie erstmalig ein Patella-Sehnen-Transplantationsmodell für Mäuse etabliert und validiert. Bei der Knieextension zeigten beide Gruppen mit einem MRL-Empfänger (Autotransplantate und Allotransplantate) zu allen Zeitpunkten ein besseres Ergebnis, was auf einen begünstigten Einfluss der systemrelevanten Faktoren auf das Bewegungsausmaß hindeutet. Bezüglich der Matrixausrichtung, so zeigte sich nach 8 Wochen eine verbesserte Ausrichtung bei den implantierten MRL-Sehnen, insbesodere beim Vergleich der B6-Empfängertiere (p=0.0635). Dies deutet auf eine bedeutende Rolle der intrinsischen Sehneneigenschaften auf die Sehnenheilung in späten Stadien im Sinne eines mikroskopischen Remodeling hin. Das vorgestellte Modell erlaubt eine differenzierte Beurteilung von systemischen und intrinsischen Einflussfaktoren auf die Sehnenregeneration und wird in Folgeuntersuchungen von serologischen Entzündungsmarkern und immunohistologischen Markern weitere Rückschlüsse erlauben.