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Fragestellung: Sowohl in Polytrauma-Patienten, als auch nach Frakturen in Kombination mit starken Blutungen treten sehr häufig Komplikationen auf. In alten Patienten kommt es außerdem vermehrt zu verzögerten Heilungsverläufen bis hin zur Ausbildung von Pseudarthrosen. Da solche Begleitumstände den klinischen Behandlungsverlauf stark beeinflussen können, wurde in dieser Studie der Einfluss des Alters auf die zelluläre Knochenregeneration nach Femurfraktur mit und ohne zusätzlichen schweren Blutverlust sowohl in jungen adulten, als auch alten Mäusen untersucht.

Methodik: Männliche C57BL/6J-Mäuse mit einem Alter von 17–24 Wochen in den jungen, adulten und 64–72 Wochen in den alten Tieren wurden randomisiert in eine der drei Operationsgruppen eingeteilt. Die Gruppe mit isolierter Fraktur (Fx) wurde einer Osteotomie nach Anlegen eines externen Fixateurs unterzogen. Die Gruppe THFx erhielt zusätzlich eine Blutdruck-kontrollierte Trauma-Hämorrhagie (TH; mit 35 mmHg über 90 Minuten), gefolgt von einer Reperfusion mit Ringer-Lösung über 30 Minuten. Bei der Gruppe Sham wurde nur die Katheteranlage durchgeführt und der Fixateur implantiert. Es wurden serologische und histologische Untersuchungen auf zellulärer Ebene (Osteoklasten, Osteoblasten, Osteozyten) 24 Stunden und 3 Wochen nach Trauma durchgeführt. Die statistische Signifikanz wurde auf p<0,05 festgesetzt und die Daten mittels Two-way ANOVA analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Drei Wochen nach Fraktur konnte in alten Tieren mit und ohne zusätzlichen Blutverlust weniger mineralisierter Knochen im Frakturspalt gemessen werden als in den jungen Tieren der jeweiligen Gruppe (Fx p=0,0478; THFx p=0,0002), wobei der Knorpelanteil keine Unterschiede zeigte. Unabhängig vom Blutverlust waren mit hohem Alter außerdem 3 Wochen nach Fraktur weniger Osteoklasten im Frakturspalt vorhanden verglichen mit den jungen Gruppen (Fx p=0,0052, THFx p=0,0024). Die Anzahl an Osteoblasten und Osteozyten war weder durch hohes Alter noch Trauma-Hämorrhagie verändert. Weiterhin zeigten ELISA-Messungen im Plasma nach 3 Wochen erhöhte Werte für Osteoprotegerin (OPG) und RANKL in alten Tieren mit Fraktur – mit und ohne Blutverlust – im Vergleich zu den jeweiligen jungen Tieren (OPG Fx p=0,0113, THFx p=0,0055; RANKL Fx p<0,001, THFx p=0,0005). Die RANKL/OPG -Ratio war in alten Tieren mit isolierter Fraktur ebenfalls erhöht im Gegensatz zu den jungen Fx-Tieren (p=0,0017), was als Trend auch in den Tieren mit schwerem Blutverlust zu sehen war (p=0,0699).

In dieser Studie konnte somit gezeigt werden, dass hohes Alter in der Maus zu verminderter Bildung von mineralisiertem Kallus und einer reduzierten Osteoklastenanzahl drei Wochen nach Trauma führte, während gleichzeitig mehr RANKL und OPG im Plasma messbar war. Die RANKL/OPG-Ratio war in alten Tieren erhöht, was für die anlaufende Aktivierung der Osteoklastogenese spricht. Ein zusätzlicher schwerer Blutverlust hatte in diesem Versuch keine weiteren Effekte auf die zelluläre Knochenregeneration in jungen und alten Tieren.