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Einfluss von Metamizol auf die Frakturheilung im murinen Ischämiemodell
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Autoren
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Christian Daniel Schönbeck
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Janine Stutz
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Chiara Siep
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Johann Wolfgang Metzger
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Mario Giorgi
- Department of Veterinary Sciences (clinical venue), University of Pisa, Pisa, Italy
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Irene Sartini
- Department of Veterinary Medicine, University of Sassari, Sassari, Italy
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Tim Pohlemann
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Tobias Fritz
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
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Michael Menger
- Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Germany
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Marcel Orth
- Klinik für Unfall-, Hand- und Wiederherstellungschirurgie, Universitätsklinikum des Saarlandes, Homburg, Germany
| Veröffentlicht: | 25. Oktober 2022 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Metamizol ist ein im klinischen Alltag oft angewendetes Analgetikum. In vorangegangenen Studien konnte gezeigt werden, dass Metamizol keinen negativen Einfluss auf die Frakturheilung unter physiologischen Bedingungen hat. Adäquate Vaskularisierung und Angiogenese sind Voraussetzung für eine regelrechte Frakturheilung. Bisher ist der Einfluss von Metamizol auf die Frakturheilung unter Ischämiebedingungen noch unklar. Hierzu ist noch nicht abschließend geklärt, in welcher Dosierung Metamizol im murinen Modell verabreicht werden muss, um analoge Serumlevel der aktiven Metaboliten 4-AA und 4-MAA wie im menschlichen Organismus zu erreichen. Ziel der Studie war es daher, die Plasmalevel der aktiven Metaboliten zu quantifizieren sowie den Einfluss von Metamizol auf die Frakturheilung im murinen Ischämiemodell zu untersuchen.
Methodik: Für die Studie wurden 50 CD-1 Mäuse untersucht. Mittels Ligatur der Arteria profunda femoris wurde eine milde Ischämie im Bereich der rechten unteren Extremität induziert. Anschließend wurde das Femur geschlossen frakturiert und durch eine intramedullären Zugschraube stabilisiert.Den Tieren wurde täglich 50 mg/kg Körpergewicht Metamizol per os appliziert (n=25, Metamizol-Gruppe). Die Kontroll-Gruppe erhielt täglich die äquivalente Menge Natriumchlorid per os (n=25, Kontroll-Gruppe). 2 und 5 Wochen postoperativ wurden biomechanische (Biegesteifigkeit [N/mm]), histomorphometrische (Kallusfläche [mm2], Kalluszusammensetzung), radiologische (Röntgen (Goldberg-Score) und Micro-Computertomographie (CT) (Trabekeleigenschaften, Kallusvolumen [mm3], Knochenvolumen [mm3]) sowie proteinbiochemische Untersuchungen (PCNA (Proliferating Cell Nuclear Antigen), Cyr61 (Cystein-rich angiogenic inducer 61), RUNX2 (runt-related transcription factor 2), RANKL (receptor activator of NF-kappaB ligand)) durchgeführt. Am Ende der jeweiligen Standzeit erfolgte laborchemisch die Bestimmung der Serumkonzentration von 4-AA und 4-MAA.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die bestimmten Plasmalevel von 4-MAA und 4-AA sind vergleichbar mit denen des menschlichen Organismus, sodass von einer Dosis im therapeutischen Bereich in der Studie ausgegangen werden kann.
Biomechanisch ergab sich kein Unterschied zwischen den Gruppen. In den CT-Untersuchungen konnte nach 5 Wochen eine signifikante Reduktion des Knochenvolumens in der Metamizol-Gruppe nachgewiesen werden, jedoch war der relative Anteil des Knochenvolumens zum Gesamtkallusvolumen nicht signifikant verändert. Die histomorphometrische Analyse ergab keinen signifikanten Unterschied.
In der proteinbiochemischen Untersuchung zeigte sich eine signifikant vermehrte Expression von PCNA, Cyr61, RUNX2 sowie RANKL. Einer vermehrten Zellproliferation und Osteogenese steht somit eine vermehrte Expression von RANKL im Sinne einer erhöhten Osteoklastenaktivierung gegenüber. Die Angiogenese wird durch Metamizol nicht beeinflusst.
Zusammenfassend konnte die Studie nachweisen, dass Metamizol keinen negativen Einfluss auf die Frakturheilung im murinen Ischämiemodell hat.
