Einfluss von Parathormon auf die Frakturheilung der proximalen metaphysären Tibia im Rattentiermodell

Abstract

Hintergrund: Die Frakturheilung ist ein komplexer Prozess. Bei etwa 5-10% aller 7.9 Millionen jährlich auftretenden Frakturen in den USA kommt es zu einer verzögerten Frakturheilung oder Pseudarthrose. Neben der daraus resultierenden individuellen Beeinträchtigung der Lebensqualität entsteht auch eine erhebliche sozioökonomis-che Belastung. Es steht derzeit keine medikamentöse Therapie zur Verfügung. Die Behandlung impliziert in der Regel eine chirurgische Intervention. Die intermittierende Parathormonapplikation führt zu einer gesteigerten Knochendichte und einer gesteigerten Knochenbildung. Fragestellung: Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Parathormon (PTH) auf verschiedene Stadien der Frakturheilung im Rattentiermodell untersucht. Methoden: Es wurden 36 gesunde, weibliche Sprague Dawley Ratten auf drei Gruppen verteilt. Nach beidseitiger querverlaufender metaphysärer Tibiaosteotomie wurde eine Gruppe mit Placebo behandelt. Die anderen beiden Gruppen erhielten 40μg/kg PTH ab dem 1. postoperativen, bzw. dem 7. postoperativen Tag. Die Injektion der Tiere erfolgte 5x/Woche und der Versuch dauerte fünf Wochen. Zusätzlich wurden gemäß eines vordefinierten Spritzplans vier Fluorochrome injiziert. Nach Dekapitation erfolgte die Probengewinnnung. Die eine Tibia wurde zur Durchführung eines biomechanischen Biegeversuchs verwendet, die kontralaterale Tibia wurde histomorphologischen Untersuchungen unterzogen. Ergebnisse: Die biomechanische Belastbarkeit der Knochen nahm unter dem Einfluss von PTH bei beiden Gruppen signifikant zu. Es ergaben sich jedoch keine signifikanten Unterschiede unter den beiden PTH-Gruppen. Beide PTH-Gruppen zeigten signifikante Zunahmen der mittleren Trabekeldicke sowie der trabekulären Knochenflächendichte, wohingegen die dorsale Kortikalisdicke signifikant gegenüber der Placebogruppe abnahm. Die Kallusfläche der Gruppe welche PTH ab dem 7. Tag nach Osteotomie erhalten hatte, nahm in der frühen Frakturheilungsphase signifikant gegenber den beiden anderen Gruppen zu. Zusamenfassung: Die in den Versuchen gesehene gesteigerte biomechanische Belastbarkeit ist auf die Knochenumverteilung zu Gunsten der trabekulären Knochenstrukturen an der proximalen Tibiametaphyse zurück zu führen. Darüber hinaus zeigte die Kallusfläche während der frühen Frakturheilungsphase unter der Gabe von PTH ab dem 7. postoperativen Tag eine signifikante Zunahme, was für eine Induktion der frühen Kallusbildung unter PTH spricht. Eine höhere biomechanische Belastbarkeit resultiert in einer früheren Mobilisation und einer Reduktion der durch längere Bettlägerigkeit entstehenden Kosten.