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German Congress of Orthopaedics and Traumatology (DKOU 2016)

25.10. - 28.10.2016, Berlin

Die Deletion des Komplement-Rezeptors C5L2 verzögert die Frakturheilung

Meeting Abstract

  • presenting/speaker Stephanie Bergdolt - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung Ulm, Ulm, Germany
  • Anna Kovtun - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung Ulm, Ulm, Germany
  • Markus S. Huber-Lang - Universitätsklinikum Ulm, Unfallchirurg., Hand-, Plast. u. Wiederherstellungschirurg., Ulm, Germany
  • Anita Ignatius - Universität Ulm, Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung Ulm, Ulm, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2016). Berlin, 25.-28.10.2016. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2016. DocGR15-121

doi: 10.3205/16dkou433, urn:nbn:de:0183-16dkou4336

Published: October 10, 2016

© 2016 Bergdolt et al.
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Fragestellung: Das Anaphylatoxin C5a ist ein wichtiger pro-inflammatorischer Mediator des Komplementsystems. Nach einem Trauma wird C5a lokal im verletzten Gewebe und bei schwerem Trauma auch systemisch generiert und triggert die Entzündungsantwort von Immunzellen über die Bindung an seinen membranständigen Rezeptor C5aR (Huber-Lang et al. 2013). C5aR ist auch auf Knochenzellen vorhanden und reguliert die Migration und Sekretion inflammatorischer Zytokine in Osteoblasten sowie die Osteoklastenbildung (Ignatius et al. 2011). Zudem wird C5aR im Frakturkallus exprimiert und spielt während der Knochenregeneration eine wichtige Rolle (Recknagel et al. 2012). Welche Rolle der zweite Rezeptor für C5a, C5L2, bei der Frakturheilung spielt, ist bislang noch nicht untersucht. In dieser Studie haben wir daher die reguläre sowie die durch ein zusätzliches Thoratrauma (TXT) kompromittierte Frakturheilung in einem C5L2 Knockout Mausmodell im Vergleich zu Wildtypmäusen untersucht.

Methodik: Bei 12-Wochen alten, männlichen C5L2-Knockout Mäusen (C5L2-/-) und korrespondierenden Wildtypen C57BL6/J (WT) wurde das Femur osteotomiert und mit einem externen Fixateur stabilisiert. Die Hälfte der Mäuse erhielt zusätzlich ein stumpfes TXT (n=6-7 pro Gruppe). Die frakturierten Femora wurden nach 14 und 21 Tagen biomechanisch, mit µCT und histologisch analysiert. Statistik: ANOVA (p<0,05).

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Im Modell der regulären Frakturheilung ohne zusätzliches TXT war die Heilung bei Abwesenheit von C5L2 verschlechtert. Nach 14 Tagen war der Frakturkallus von C5L2-/- Mäusen größer (+54%, p=0,003), der Knochenanteil reduziert (-42%, p=0,003) und entsprechend der Knorpelanteil erhöht (+74%, p=0,0001). Nach 21 Tagen war die Biegesteifigkeit des Frakturkallus signifikant reduziert (-39%, p=0,019), der Knorpelanteil erhöht (+293%, p=0,014) und das Knochenvolumen im Spalt verringert (BV, -53%, p=0,002).

Das zusätzliche TXT verschlechterte die Frakturheilung in WT Mäusen wie erwartet (BV -37%, p=0,018). In den C5L2-/- Mäusen wurde die Frakturheilung durch das zusätzliche TXT nicht weiter verschlechtert.

Diese Ergebnisse zeigen, dass der C5L2 Rezeptor eine wichtige Rolle bei der Frakturheilung spielt. In der Literatur wird beschrieben, dass C5L2 mit C5aR um die Bindung von C5a konkurriert und die Funktion eines Decoy Rezeptors besitzt (Huber-Lang et al. 2005, Scola et al. 2008). In Abwesenheit des C5L2 Rezeptors könnte daher eine verstärkte C5aR vermittelte Signalvermittlung mit negativem Einfluss auf die Frakturheilung vorliegen. Das zusätzliche TXT führte in den C5L2-/- Mäusen zu keiner zusätzlichen Beeinträchtigung der Frakturheilung. Dies könnte bedeuten, dass C5L2 bei der systemischen Inflammation eine geringere Rolle spielt.