gms | German Medical Science

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014)

28.10. - 31.10.2014, Berlin

Einfluss dendritischer Polyglycerolsulphate auf die Gonarthrose im Rattenmodell

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Tobias Schneider - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Berlin, Germany
  • Pia Welker - Mivenion GmbH, Berlin, Germany
  • Rainer Haag - Institut für Chemie und Biochemie - Organische Chemie, Freie Universität Berlin, Berlin, Germany
  • Jens Dernedde - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Inst. für Laboratoriumsmed., Klin. Chemie & Pathobiochemie, CBF, Berlin, Germany
  • Kai Licha - Mivenion GmbH, Berlin, Germany
  • Benjamin Kohl - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Berlin, Germany
  • Thomas Hug - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Inst. für Laboratoriumsmed., Klin. Chemie & Pathobiochemie, CBF, Berlin, Germany
  • Gundula Schulze-Tanzil - Charité - Universitätsmedizin Berlin, Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie, Labor für experimentelle Unfallchirurgie, Berlin, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocPO23-546

doi: 10.3205/14dkou761, urn:nbn:de:0183-14dkou7610

Published: October 13, 2014

© 2014 Schneider et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.


Outline

Text

Fragestellung: Dendritische Polyglycerolsulphat-basierte Nanopartikel (dPGS) haben u.a. im Rheumamodell der Ratte eine Anreicherung in entzündeten Geweben wie der Synovialmembran und anti-inflammatorische Wirkung gezeigt (Licha et al., 2011). Eigene Vorarbeiten ergaben eine rasche Aufnahme und hohe Zytokompatibilität von dPGS in Chondrozyten in vitro. Daher sollte nun der Effekt im Gonarthrosemodell der Ratte charakterisiert werden.

Methodik: Die Gonarthrose wurde in den rechten Kniegelenken von 12 adulten, männlichen Wistar-Ratten durch eine Transsektion des medialen Kollateralbandes sowie Teilresektion des medialen Meniskus induziert. Die linken Kniegelenke wurden nicht operiert und dienten als Kontrollen. Die Tiere wurden über 8 Wochen beobachtet und auf einem Laufband trainiert. Vor der Induktion, zu Beginn der dPGS-Behandlung und bei Finalisierung wurden Ganganalysen mittels Footprinting durchgeführt. In den letzten zwei Versuchswochen wurden 6 Tiere täglich mit dPGS (30 mg/kg, s.c.) behandelt, während den anderen 6 Tieren physiologische Kochsalzlösung s.c. injiziert wurde. Schließlich wurden beide Kniegelenke sowie Leber, Niere und Milz entnommen und histologisch aufgearbeitet (Hämatoxylin-Eosin, Alcianblau und Safranin-O Färbungen). Die histopathologischen Veränderungen des Gelenkknorpels wurden dann mittels Mankin Score (Mankin et al., 1971) bewertet, eine Synovialitis wurde mit Hilfe des Synovialitisscore nach Krenn et al. (2006) bestimmt und statistisch ausgewertet (Wilcoxon-Signed-Rank Test). Ebenso wurde die Ganganalyse der Tiere statistisch bewertet (paired students t-test two-tailed).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die operierten Tiere zeigten im medialen Gelenkkompartiment der rechten Kniegelenke zumeist schwere Arthrose-typische histopathologische Veränderungen. Die linken Kniegelenke wiesen bei allen Tieren keine arthrotischen Veränderungen auf. Die ermittelten Mankin-Score Werte zeigten zwischen behandelten und unbehandelten Tieren zwar keinen signifikanten Unterschied, allerdings zeichnete sich ein Trend für eine geringere Arthrose bei den mit dPGS behandelten Tieren ab. So war sowohl der Proteoglykangehalt als auch die Struktur des Gelenkknorpels bei den behandelten Tieren besser erhalten. Die Analyse des Gangbildes der Ratten ließ zwischen den Gruppen keine signifikanten Unterschiede erkennen. An den explantierten Organen konnten keine histopathologischen Veränderungen nachgewiesen werden. Eine Akkumulation von Nanopartikeln über die zweiwöchige Behandlung ließ sich nicht zeigen. Die Bewertung mit dem Synovialitisscore ergab bei den meisten Tieren nur eine leichte lokale Synovialitis und keine signifikanten Unterschiede zwischen den Gruppen.

Die Nanopartikel zeigen im Tiermodell eine hohe Verträglichkeit und keine Akkumulation in den Organen. Der beobachtete Trend zu einer milderen Arthrose bei dPGS-Behandlung ist vielversprechend. Weitere Versuche mit einer Verlängerung und Anpassung des Behandlungsfensters mit dPGS müssen zeigen, ob sich eine Chondroprotektion bestätigen lässt.