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Fragestellung: Erythropoietin (EPO) ist neben seiner hämatopoetischen Wirkung als pleiotropes Zytokin bekannt, welches neuroprotektive, anti-inflammatorische sowie kontraktionssteigernde Eigenschaften zeigt. Es wurde nachgewiesen, dass die lokale Injektion von EPO in einen traumatisierten Skelettmuskel die Regeneration des Muskels verbessert. Die Auswirkung auf traumatisiertes Gewebe nach systemischer EPO Gabe ist bisher nicht untersucht. Ziel der hier vorgestellten Studie war daher die Regenerationskapazität von EPO nach systemischer Gabe, in einem Modell der kombinierten Nerven-Muskelverletzung, zu untersuchen, da die Therapie solcher komplexen Verletzungen in der Unfallchirurgie von hoher klinischer Relevanz ist.

Methodik: An 84 männlichen Wistar Ratten (275–325g) wurde offen der M. soleus mit einer instrumentierten Klemme unter Protektion der neurovaskulären Strukturen kontusioniert (7x für 10s mit 25N). Gleichzeitig wurde der N. ischadicus derselben Seite geschädigt (sham-Manipulation (S), Kontusion/Crush (C) (1x 30s mit 25N)). Anschließend wurde einmalig entweder EPO (E) (Erypo^®, 5000IE/kg KG) bzw. 0,9% NaCl (K) als Kontrolle intraperitoneal injiziert. Zur Auswertung wurde der M. soleus biomechanisch untersucht. Die Nervenschädigung wurde mittels NLG-Messung und Schmerztestung nach Frey erfasst. Zellproliferation und Apoptose wurden immunhistochemisch untersucht. Die Datenerhebung erfolgte an den Tagen 1, 7 und 42 (n=7/Gruppe).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Die biomechanische Kraftmessung zeigte mit dem Nervenschaden einen signifikanten Kraftverlust des Muskels, welcher über die Zeit nur unvollständig regenerierte. EPO-behandelte Tiere wiederum zeigten eine Zunahme der Kraft sowohl in der Kurzkontraktion als auch der Tetanie nach 7 und 42 Tagen gegenüber der Kontrolle (angegeben in % zur kontralateralen, gesunden Extremität; MW±SEM; Kurzkontraktion: SK-1: 14±3;SE-1: 13±2;CK-1: 6±1;CE-1: 4±1;SK-7: 26±3;SE-7: 39±4;CK-7: 8±1;CE-7: 11±2;SK-42: 72±2;SE-42: 85±3;CK-42: 49±2;CE-42: 62±4). Eine Verbesserung der NLG nach Kontusion begann nach der ersten Woche, erreichte aber keine physiologischen Werte bis zum Versuchsende (CK-42: 64% von SK-42). Das Schmerzverhalten war in der Gruppe CK am stärksten ausgeprägt (mechanische Allodynie, 15g-Frey-Filament: CK-42: 38±8;CE-42: 20±4). Durch EPO konnte sowohl die NLG beschleunigt, als auch der Schmerz reduziert werden. Begleitend zeigte sich mit der Nervenschädigung immunhistochemisch eine Abnahme proliferierender BrdU-positiver Satellitenzellen im Muskelgewebe, welche durch EPO umgekehrt wurde.

Die Regeneration des Muskels nach kombinierter Nerven-Muskelschädigung ist im Vergleich zum isolierten Muskeltrauma deutlich verlangsamt. Durch die einmalige i.p. Injektion von EPO konnte jedoch eine schnellere und bessere Restauration der Skelettmuskelfunktion unabhängig von der Nervenverletzung erzielt werden. Desweitern beschleunigte EPO die Nervenregeneration und führte zu einer Reduktion des posttraumatischen Schmerzes.