Publikationsdatenbank

FACS- und Expressionsanalyse des ovinen Osteotomie- und Weichteilhämatoms 24, 36 und 48 Stunden post Osteotomie (2014)

Art

Hochschulschrift

Autor

Martin, Claudia (WE 6)

Quelle

Berlin: Mensch und Buch Verlag, 2014 — 125 Seiten

ISBN: 978-3-86387-495-7

Verweise

URL (Volltext): https://refubium.fu-berlin.de/handle/fub188/11134

Kontakt

Institut für Immunologie

Robert-von-Ostertag-Str. 7-13
14163 Berlin
+49 30 838 51834
immunologie@vetmed.fu-berlin.de

Abstract / Zusammenfassung

Nach wie vor kommt es im Bereich der Frakturheilung immer wieder zu Komplikationen in Form von Heilungsstörungen oder Pseudarthrosenbildung (Haas, 2000). Im Rahmen dieses Projektes wurde am Schafmodell eine Defekt-Osteotomie zur Gewinnung des Osteotomiehämatoms durchgeführt und diese mit einem rigiden Fixateur extern versorgt. Zu Vergleichszwecken wurde ein Muskelschaden zugefügt, um ein Weichteilhämatom entstehen zu lassen. Ziel des Vorhabens war es, die zelluläre Zusammensetzung beider Hämatome und die Expression unterschiedlicher Zytokine, Wachstumsfaktoren, Transkriptionsfaktoren, transmembraner Transport- und extrazellulärer Matrixproteine zu ermitteln. Gerade im Bereich des Entzündungsprozesses gibt es in der Frakturheilung deutliche Unterschiede im Vergleich zu einem Weichteilschaden. Proinflammatorische Zellen sind insgesamt im Osteotomiehämatom weniger vorhanden als im Weichteilhämatom. Dafür zeigen sich proinflammatorische Faktoren mit einer wesentlich größeren Intensität als im Weichteilhämatom. Im Osteotomiehämatom werden antiinflammatorische Faktoren deutlich stärker hochreguliert, genauso wie antiinflammatorische T-Helfer-Zellen in größerer Anzahl zu finden sind. Es ist daher zu vermuten, dass der Grund für eine narbenlose Heilung einer Fraktur in der Regulierung der Entzündungsreaktion zu suchen ist. Dies wird umso deutlicher, als die frühe Hochregulation der angiogenen Faktoren, die zeitgleich mit der Hochregulation antiinflammatorischer Faktoren einsetzt, eine schnelle Revaskularisierung andeuten. Die Wiederherstellung der Versorgung, der Zustrom migrierender, an der Heilung beteiligter Zellen über die neu entstandenen Gefäße, der Abtransport von Zellmüll und Abbauprodukten sind essentiell für eine erfolgreiche Heilung. Die Einteilung der Frakturheilung in vier sich überlappende Phasen (siehe Abb. 1.1.) ist geläufig und anerkannt. Mit Hilfe dieses Versuchsvorhabens konnten die Abläufe der Anfangsphase konkretisiert werden. Unmittelbar nach dem Entstehen einer Fraktur kommt es zu einem Anstieg proinflammatorischer Faktoren. Gleichzeitig wird die Schädigung des Gewebes, vor allem der Gefäße, deutlich sichtbar am Anstieg der Hypoxiemarker. Bereits nach 1 bis 4 Stunden ist die Hypoxie im Osteotomiehämatom sehr ausgeprägt. Sowohl die Entzündung als auch die Hypoxie sind im Weichteilschaden nicht so stark ausgebildet wie nach einer Knochenverletzung. Die Untersuchungen zeigen, dass nach einer Fraktur sehr schnell die Regulation sowohl der Entzündung als auch der Hypoxie einsetzt. Dies geschieht einerseits auf molekularer und andererseits auf zellulärer Ebene. Dabei ist hervorzuheben, dass der Anstieg antiinflammatorischer und angiogenetischer Faktoren zeitgleich beginnt. Osteogene Faktoren treten bereits nach 24 Stunden auf, so dass davon ausgegangen werden kann, dass der Grundstein einer festen Überbrückung des Osteotomiespaltes bereits sehr zeitig gelegt wird. Die Ergebnisse dieser Arbeit machen deutlich, dass die Entzündungsphase, als initiale Phase der Frakturheilung, richtungweisend für das resultierende Heilungsergebnis ist. Ein differenzierteres Verständnis der immunologischen Prozesse zu Beginn der Knochenheilung ist der erste Schritt zur Entwicklung vielversprechender neuer Therapieansätze. Denkbar ist hier die Beeinflussung der Entzündungsreaktion sowohl auf molekularer als auch auf zellulärer Ebene. Neueste Untersuchungen zeigen einen Zusammenhang zwischen CD8+ T-Zellen, also negativ beeinflussenden Immunzellpopulationen, und einer verzögerten Knochenheilung (Reinke et al., 2013). Die Ausschaltung solcher Zellen könnte die positive Beeinflussung der Regeneration ermöglichen. Außerdem ist es denkbar, der Fraktur Faktoren zuzufügen, die das Modellieren der zeitigen Phase der Frakturheilung ermöglichen. BMPs werden bereits erfolgreich in der Praxis eingesetzt. Der Einsatz antiinflammatorischer Faktoren wie TGF β und IL-10 zur Eindämmung der Inflammation sollte weiter untersucht werden. Auch die Beeinflussung mesenchymaler Stammzellen durch TGF β und regulatorische T-Zellen und damit eine Reduzierung der Entzündungsreaktion ist ein weiterer Ansatzpunkt für Weiterentwicklungen. Die Wiederherstellung des Blutgefäßsystems ist ebenfalls essentiell für eine erfolgreiche Frakturheilung. Der Einsatz angiogenetischer Faktoren wie PDGF, VEGF und OPN während der Frakturheilung stellt einen weiteren Ansatzpunkt dar, neue Entwicklungen voranzutreiben.