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Fragestellung: Die Eignung eines neuartigen Fibroin-Scaffolds als Meniskusteilersatz sollte in einem Großtiermodell überprüft werden.

Methodik: Die verwendeten porösen Fibroin-Scaffolds wurden aus Seide hergestellt (Orthox Ltd., Abingdon, GB). Es wurden 35 Tiere in 4 Gruppen operiert (Tabelle 1 [Tab. 1]).

In der S-Gruppe erfolgte nur eine mediale Arthrotomie am rechten Kniegelenk. In der T-Gruppe, der Sc-3- und Sc-6-Gruppe erfolgte nach Arthrotomie eine Teilresektion am Meniskus. In den Sc-Gruppen wurde ein Scaffold in den Defekt implantiert, in der T-Gruppe blieb dieser leer. Die Gelenke wurden makro-, mikroskopisch und immunochemisch auf Entzündungszeichen untersucht. Der tibiale Knorpel, die Menisken und die Scaffolds wurden mechanisch getestet und die Elastizitätsmoduln (E-Moduln) bestimmt. Degenerative Knorpelschäden wurde mittels India Ink Färbung beurteilt. Die Scaffolds wurden histologisch untersucht. Die statistische Analyse erfolgte durch Mann-Whitney-U Tests.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: In keiner Gruppe traten Lahmheiten auf. Makroskopisch waren keine bis milde Entzündungszeichen zu sehen. Dies wurde durch histologische Untersuchungen der Synovialmembran sowie immunochemische Analysen der Synovia bestätigt. Bei jeweils 6 Tieren der Sc-Gruppen füllte das Scaffold den Defekt vollständig aus. In den mechanischen Tests zeigte sich zunächst eine signifikant niedrigere Steifigkeit der Scaffolds verglichen mit den Menisken. Die Steifigkeit der Scaffolds stieg aber über den Implantationszeitraum deutlich an (Abbildung 1 [Abb. 1]).

Histologisch waren in den Scaffolds z.T. amorphes Material, fibroblastozytäre Zellen sowie Bindegewebe sichtbar. Der tibiale Knorpel der T-Gruppe zeigte in den mechanischen Tests im Bereich des Defekts einen signifikant niedrigeren E-Modul (0,5 MPa) als der Knorpel der S-Gruppe (1,3 MPa). Der Knorpel der Sc-6-Gruppe wies ähnliche Werte (1,1 MPa) wie der Knorpel der S-Gruppe auf. Das Ausmaß der mittels India Ink Färbung dargestellten degenerativen Knorpelschäden der Sc-6-Gruppe war mit den Veränderungen der S-Gruppe vergleichbar. In der T-Gruppe war der Knorpel tendenziell stärker degenerativ verändert.

Die Fibroin-Scaffolds konnten den hohen Belastungen im Knie über den Implantationszeitraum größtenteils standhalten. Die Steifigkeit der Scaffolds nahm mit der Zeit deutlich zu und näherte sich der Steifigkeit des Meniskusgewebes. Das Scaffold scheint biokompatibel zu sein und den Gelenkknorpel vor fortschreitender Degeneration schützen zu können. Diese positiven Ergebnisse sollten in Langzeitversuchen bestätigt werden. Eine verbesserte Fixationstechnik sollte dabei angestrebt werden.

Die Studie wurde durch den Wellcome Trust gefördert (08906/z/08/z).