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Erfolgreiche Behandlung von lumbaler Osteoporose im Schafsmodell mit rhBMP-2 und rhGDF-5-beschichteten Knochenersatzmaterialien (Hydroxylapatit)
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Published: | October 16, 2008 |
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Fragestellung: Die systemische Osteoporose stellt weltweit ein bedeutendes sozialmedizinisches Problem dar, gekennzeichnet durch eine Verminderung der Knochenmasse mit resultierender erhöhter Frakturgefahr. Durch den Einsatz innovativer, rhBMP-2/rhGDF-5-beschichteter, osteoinduktiver Knochenersatzmaterialien aus Hydroxylapatit (HA) in einer optimierten Dosis sollten osteoporotische Veränderungen im Schafsmodell therapiert werden.
Methodik: In 48 Versuchstieren wurden jeweils 3 lumbale Wirbelkörper (LWK 2-4) entweder unbehandelt belassen (Kontrolle) oder mit HA + rhBMP-2/rhGDF-5 injiziert. Die Experimente wurden in 8 Gruppen á 6 Tiere mit einer Minimal- (2 bzw. 10 Mikrogramm) oder Optimaldosis (20 bzw. 100 Mikrogramm) sowie im Kurz- (3 Monate) oder Langzeitverlauf (9 Monate) durchgeführt. Als Knochenersatzmaterial kam eine Suspension aus beschichteten HA-Partikeln in autologem Serum zum Einsatz. Die Analyse der osteoinduktiven Wirkung von rhBMP-2/rhGDF-5 erfolgte durch osteodensitometrische, histologische und biomechanische Methoden.
Ergebnisse: Die osteodensitometrische Auswertung zeigt eine signifikante Steigerung (p0.05) der BMD im Bereich der Spongiosa sowohl durch rhBMP-2-beschichtetes HA (Minimal- und Optimaldosis; Kurzzeit) als auch durch rhGDF-5-beschichtetes HA (Minimaldosis; Langzeit). Die osteoinduktive Wirkung von rhBMP-2 und rhGDF-5 (beide Dosierungen; beide Zeitpunkte) wurde durch eine signifikante Zunahme (p0.05) des gesamten Knochenvolumens, des Trabekeldurchmessers und der Osteoblastenoberfläche auch histologisch bestätigt. Die biomechanischen Messungen belegen zusätzlich eine signifikante Erhöhung der Druckfestigkeit (ca. 14%) im Bereich der Spongiosa durch rhGDF-5-beschichtetes HA.
Schlussfolgerung: Neben rhBMP-2 kann auch rhGDF-5 in Kombination mit einem Knochenersatzmaterial als osteoinduktiver Wachstumsfaktor zur Therapie der lumbalen Osteoporose eingesetzt werden.