by G. H. | Aug 5, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Schädel-Hirn-Trauma und Knochenheilung: Radiologische und Biomechanische Analyse in einem kombinierten Trauma-Mausmodell
Locher R, Schaser KD, Lünnemann T, Garbe A, Schmidt-Bleek K, Haas NP, Wichlas F, Tsitsilonis S
Fragestellung: Es ist empirisch bekannt, dass Patienten mit Schädel-Hirn-Trauma (SHT) und Frakturen (Fx) der langen Röhrenknochen eine erhöhte Stimulation des Knochenmetabolismus zeigen können. Nur wenige klinische und experimentelle Studien widmen sich diesem Zusammenhang und analysieren die Radiomorphologie und Biomechanik der Frakturheilung nach SHT. Ziel unserer Studie war die radiologische und biomechanische quantitative Evaluation der Auswirkung des SHT auf die Knochenheilung anhand eines standardisierten, reproduzierbaren Trauma-Mausmodells.
Methodik: Weibliche C57/Black6N-Mäuse (n=138, 12 Wochen alt) wurden in 4 Gruppen unterteilt, wobei Femurosteotomie und SHT als Variablen dienten. I: Fx-Gruppe, nur Osteotomie n=33; II: SHT-Gruppe, nur SHT n=36; III: Kombinationsgruppe, SHT & Osteotomie n=39; IV: Kontrollgruppe, keine Intervention n=30. Die Femurosteotomie wurde mittels Fixateur externe und die SHT-Induktion mittels Controlled Cortical Impact Injury durchgeführt. Die in-vivo-Knochenheilung wurde wöchentlich mittels quantitativer (Knochenvolumen und -dichte) und qualitativer (Überbrückung des Osteotomiespaltes) Mikro-CT-Untersuchung für 3 bzw. 4 Wo postoperativ evaluiert. Nach Tötung erfolgte die biomechanische Torsionstestung des Femurs (Steife und Festigkeit).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Kombinationsgruppe zeigte neben einem signifikant höheren Kallusvolumen (p<0.05) ab der 2. Woche mit Tendenz zur höheren Mineralisationsdichte (p=0.053) auch qualitativ eine höhere Überbrückungsrate im Vergleich zur Fx-Gruppe (Tabelle 1 [Tab. 1]).
Biomechanisch erwies sich der Kallus der Kombinationsgruppe hinsichtlich Festigkeit (p<0.05) stabiler mit Trend (p=0.057) zur höheren Steifigkeit verglichen mit der Fx-Gruppe (Tabelle 2 [Tab. 2]). Das isolierte SHT schien die Biomechanik des nicht verletzten Knochens negativ zu beeinflussen, da signifikant reduzierte Festigkeitswerte im Vergleich zu den unverletzten Kontrollen bis zu 3 Wochen nach Trauma erkennbar waren (p<0.05).
Die Daten bestätigen die klinische Hypothese der Stimulation der Frakturheilung bei einem SHT. Der neugebildete Kallus nach Fx & SHT hat sowohl ein höheres Volumen als auch eine höhere Mineralisierungsdichte und ist damit biomechanisch suffizienter und stabiler als bei isolierten Frakturen. Dass ein isoliertes SHT eher die Biomechanik des Knochens verglichen mit der Kontrollgruppe reduziert, lässt eine enge Interaktion von SHT und Frakturheilung mit Stimulation des Knochenstoffwechsels nur im Frakturfall vermuten. Die standardisierte Etablierung dieses Mausmodells erlaubt erstmals die serielle quantitative in-vivo-Analyse der durch SHT beschleunigten Frakturheilung und kann somit für weitere Studien zur therapeutischen Modulation der Interaktion von SHT und Frakturheilung dienen. Die Erklärung der biologischen Basis dieses Phänomens könnte neue Wege in der Optimierung der Behandlung von Knochendefekten, Pseudarthrosen und Osteoporose erschließen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocSA33-1573
doi: 10.3205/14dkou571, urn:nbn:de:0183-14dkou5711
Published: October 13, 2014
© 2014 Locher 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.
by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Dosisabhängige Effekte des PPAR beta/delta Agonisten auf die systemische Inflammation nach hämorrhagischem Schock
Pfeifer R, Busch D, Andruszkow H, Binnebösel M, Neumann UP, van Griensven M, Hildebrand F, Pape HC
Fragestellung: Vorstudien haben protektive Mechanismen des GW0742 (Agonist des PPAR beta/delta Rezeptors) in einem Sepsismodell demonstriert. In dieser Studie wurde die dosisabhängigen Effekte der GW0742 Therapie auf die systemische Inflammation und die Organschädigung nach einem sterilen Stimulus (hämorrhagischer Schock (HS)) untersucht.
Methodik: Männliche C57/Bl6 Mäuse, 6-10 Wochen alt, mit einem Gewicht von 20-25 g wurden verwendet. Die Versuchstiere wurden einem druckkontrollierten HS (Zieldruck 35 ± 5 mmHg für 90 Minuten) unterzogen. Folgende Gruppen wurden untersucht: Gruppe HS (HS+NaCl), Gruppe Dosis I (Injektion von 0,03 mg/kg/KG des GW0742 nach dem HS); Gruppe Dosis II (Injektion von 0,3 mg/kg/KG des GW0742 nach dem HS). Versuchsende war 6 Stunden nach der HS Induktion. Es folgte die Analyse der Zytokinspiegel durch ELISA: (IL-6,-1b, TNF- alpha, KC, MCP-1, GMCSF) und der Neutrophilen Migration in die Lunge durch MPO ELISA.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Behandlung mit höheren Dosen (Dosis II) führte zu einer höheren systemischen pro-inflammatorischen Antwort. Andererseits reduzierte die low-dose Therapie (Dosis I) die Inflammationsantwort (IL-6: HS 297.7 ± 134 pg/ml; DOSIS I 122.5 ± 26.1 pg/ml: DOSIS II 738.4 ± 87.9 pg/ml; p<0.05). Die MPO Aktivität in der Lunge war vergleichbar in alles Untersuchungsgruppen.
Wir identifizierten einen dosisabhängigen Effekt des PPAR beta/delta Agonisten auf die systemische Inflammation. Dieser Zusammenhand ist in der Literatur soweit noch nicht bekannt. Somit lässt sich mit GW0742 die post-traumatische systemische Inflammation erfolgreich in beide Richtungen beeinflussen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-652
doi: 10.3205/14dkou563, urn:nbn:de:0183-14dkou5631
Published: October 13, 2014
© 2014 Pfeifer et al.
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by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Identifikation potentieller Biomarker nach Trauma-Hämorrhagie aus murinen Kupffer Zellen
Neunaber C, Schultze C, Pütz C, Krettek C
Fragestellung: Im Rahmen eines Polytraumas entwickeln ca. 1/3 der Patienten posttraumatische Komplikationen. Trotz intensiver Forschung ist es bisher nicht gelungen spezifische Biomarker für die frühzeitige Diagnostik posttraumatischer Komplikationen zu identifizieren und einzusetzen, weshalb weiterhin neue Biomarker gesucht werden. Da Kupffer Zellen nach Trauma durch Sekretion von Zytokinen und anderen Signalmolekülen eine wichtige Rolle bei der Vermittlung der systemischen Immunantwort spielen, befasst sich diese Studie mit der Identifikation neuer Biomarker die nach Trauma-Hämorrhagie von den Kupffer Zellen exprimiert werden.
Methodik: Drei Mäuse wurden einer Laparotomie und blutdruck-kontrollierten Hämorrhagie (Blutdruck von 35 ±5 mm/Hg über 90 Minuten) unterzogen mit anschließender Reperfusion der 4-fachen Menge des entnommenen Blutes an Ringer-Lösung (TH). Drei weitere Mäuse fungierten als Kontrolltiere. Die Tötung erfolgte nach vier Stunden. Aus der Leber wurden die Kupffer Zellen isoliert, aus denen sofort die RNA gewonnen wurde. Mittels Affymetrix-Genchip-Expressionsanalyse wurde die genomweiten Expression der Kupffer Zellen nach TH mit den Kontrollen verglichen. 13 der am stärksten regulierten Gene wurden ermittelt und erneut mittels Real-Time PCR in Kupffer Zellen von je 10 TH- und 10 Kontroll-Mäusen untersucht.
Ergebnisse: Die Affymetrix-Genchip-Expressionsanalyse zeigte im Vergleich zu den Kontrollen, dass vier Stunden nach TH 307 Gene vermehrt und 218 Gene vermindert in den Kupffer Zellen exprimiert wurden. Aus den am stärksten hochregulierten Genen wurden folgende 13 Gene zur weiteren Untersuchung ausgewählt: chemokine (C-C motif) ligand 5 (Ccl5), chemokine (C-X-C motif) ligand 10 (Cxcl10), interleukin 4 receptor, alpha (Il4ra), colony stimulating factor 2 receptor, beta 2, low-affinity (Csf2rb2), lipocalin 2 (Lcn2), cholesterol 25-hydroxylase (Ch25h), STEAP family member 2, metalloreductase (Steap2), tumor necrosis factor receptor superfamily, member 9 (Tnfrsf9) und die guanylate binding proteine (Gbp) 2 bis 6. Die Real-Time PCR bestätigte eine signifikante Erhöhung der Gene Cxcl10, Il4ra, Csf2rb2, Lcn2 und Gbp5 in den Kupffer Zellen nach TH im Vergleich zu den Kontrolltieren.
Schlussfolgerung: Eine Trauma-Hämorrhagie führt zu einer Erhöhung der Genexpression von Cxcl10, Il4ra, Csf2rb2, Lcn2 und Gbp5 in den Kupffer Zellen von Mäusen. Sollten die Proteine dieser Gene auch im Serum messbar sein, könnten sie als neue potentielle Biomarker nach Trauma in Betracht gezogen werden. Die Untersuchungen auf Proteinebene im Serum von Maus und Mensch dauern momentan noch an.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-253
doi: 10.3205/14dkou562, urn:nbn:de:0183-14dkou5627
Published: October 13, 2014
© 2014 Neunaber et al.
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by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Die Apoptoserate von neutrophilen Granulozyten sowie die Konzentrationen von systemischen Apoptosemarkern sind beim alten und jungen Patienten nach Trauma unterschiedlich reguliert
Vester H, Huber-Lang MS, van Griensven M, Seeliger C, Nüssler A, Kida Q, Gebhard F, Perl M
Fragestellung: Die posttraumatische/-operative Komplikationsrate ist beim alten Menschen im Vergleich zum jungen erhöht. Dem liegt eventuell eine veränderte Antwort des Immunsystems beim alten Menschen zu Grunde. Mit fortschreitendem Alter kommt es unter anderem zu signifikanten Veränderungen in der apoptotischen Immunantwort. So ist die Apoptoserate der neutrophilen Granulozyten (PMN), die posttraumatisch regelhaft reduziert ist, im Alter gesteigert. Auch T-Lymphozyten scheinen vermehrt auf apoptotische Stimuli zu reagieren, was mit einer vermehrten Expression des Fas-Rezeptors auf diesen Zellen einhergeht. Ob es bereits früh nach Trauma deutliche Unterschiede in der apoptotischen Immunantwort beim alten Patienten gibt, ist bis dato wenig erforscht. Ziel dieser prospektiven Multicenterstudie war es daher, altersabhängige Unterschiede in der Apoptoserate von PMNs sowie von relevanten apoptoseassozierten Proteinen nach Trauma zu erfassen.
Methodik: Es wurden 4 Gruppen untersucht: gesunde junge Patienten GJ (<50 Jahre), gesunde alte Patienten GA (>70 Jahre), alte Patienten mit hüftgelenksnaher Fraktur FA (>75 Jahre) und junge Patienten mit Bruch der langen Röhrenknochen der unteren Extremitäten FJ (<50 J). Blutabnahmen erfolgten unmittelbar nach Trauma, bei Aufnahme sowie innerhalb 6h postoperativ. Die Konzentration von TRAIL (Tumor Necrosis Factor Related Apoptosis Inducing Ligand) im Serum wurde mit Cytometric Bead Array, Fas-Ligand und TNF-R-I (Tumor Necrosis Factor Receptor I) mit ELISA bestimmt. Die Granulozytenisolation erfolgte durch CD15 positive MicroBeads. Danach wurde eine TUNEL Färbung durchgeführt. Statistik mit One Way ANOVA und Student Newman Keuls Test. P<0,05.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt wurden 93 Patienten eingeschlossen.
- GJ: n=26, Alter 29±3 Jahre, m:w=15:11.
- GA: n= 26, Alter 78±6 Jahre, m:w=15:11.
- AF: n=21, Alter 86±7 Jahre; m:w=7:14.
- JF: n=20, Alter 31±9 Jahre, m:w=12:8.
Bei alten Patienten führte weder Trauma noch Operation zu einer Reduktion der Apoptoserate in den PMNs während diese bei jungen Patienten bereits nach Trauma und nach Operation signifikant reduziert war. Die TRAIL Serumspiegel waren in den alten Patienten nach Trauma signifikant reduziert und sanken weiter nach der Operation. Junge Patienten erfuhren keine Serumspiegeländerung durch das Trauma, die Operation führte auch zu einer signifikanten Reduktion. Die Fas-Ligand Konzentration war beim alten Patienten nach Trauma nicht verändert, während bei den jungen Trauma und Operation zu einer signifikanten Reduktion führten.
Als Hinweis für eine verminderte posttraumatische Aktivierung von PMNs, blieb deren Apoptoserate beim alten Patienten unverändert. Die apoptoseinduzierenden Liganden waren beim jungen Patienten nach Trauma signifikant erniedrigt.
Zusammenfassend weisen Apoptosemarker im Serum und die Apoptoserate von PMNs im Blut nach Trauma deutliche altersabhängige Unterschiede auf, die mit einer verminderten posttraumatischen Aktivierung des Immunsystems beim alten Menschen einhergehen könnten.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-1213
doi: 10.3205/14dkou561, urn:nbn:de:0183-14dkou5611
Published: October 13, 2014
© 2014 Vester et al.
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by G. H. | Mrz 11, 2019 | News, Spezifische Orthopädie
Vergleich von plättchenreichem Plasma (PRP) und Thrombozytenlysat (TL) zur Stimulation von humanen Tenozyten in vitro
Schmidt T, Klatte F, Scheffler S, Wildemann B, Pruss A
Fragestellung: Die Nutzung von PRP zur Stimulation der Heilung ist trotz fehlender Evidenz eine häufig angewandte Therapieform. TL stellen eine Alternative zum PRP dar. Zur Herstellung werden durch Apherese gewonnene Thrombozytenkonzentrate mit einem Thrombozytengehalt von bis zu 1011 /ml verwendet. Diese werden eingefroren, was zur Lyse der Thrombozyten und Freisetzung der enthaltenen Wachstumsfaktoren führt. Das zellfreie, Wachstumsfaktor haltige TL wird in der Augenheilkunde schon erfolgreich eingesetzt. Vorteile zum PRP liegen neben dem höheren Thrombozytengehalt in der Lagerbarkeit. Dies ermöglicht repetitive Anwendungen und eine Analyse der Zusammensetzung und damit Standardisierung des Produktes vor der Anwendung
Methodik: PRP und TL eines männlichen und eines weiblichen Spenders wurden entsprechend den Herstellerangaben präpariert. Tenozyten aus Supraspinatussehnen-Biopsien von 4 männlichen und 4 weiblichen Spendern wurden 5 Tage mit 10% v/v PRP oder TL in Medium mit 2% FCS stimuliert. Als Positivkontrolle diente Medium mit 10% FCS, als Negativkontrolle Medium mit 2% FCS. Zu Beginn und am Ende der Stimulation wurde die Zellaktivität mittels Alamar Blue Test gemessen und an Tag 5 die RNA aus den Zellen isoliert. Mittels qRT-PCR wurde die Expression von Kollagen I, Kollagen III, Decorin, IL-1β und TNF-α ermittelt.
Statistik: Mann-Whitney U test, bonferroni-holm
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Der Thrombozytengehalt der TL lag mit 1,27 (männlich) bzw. 1,22 (weiblich) x1011/ml deutlich über dem der PRP’s mit 6,6 (männlich) bzw. 3,0 (weiblich) x108/ml.
Die Zellaktivität nach 5 Tagen war in allen Gruppen signifikant erhöht im Vergleich zur Negativkontrolle. Die Kollagen I Expression war in allen Gruppen niedriger im Vergleich zur Negativkontrolle, wobei die Kollagen I Expression in den Lysatgruppen signifikant höher war im Vergleich zu beiden PRP Gruppen. Die Kollagen III Expression wurde durch beide PRP’s sowie dem weiblichen TL signifikant erhöht im Vergleich zur Negativkontrolle.
Die Expression von Decorin und TNF-α ergab keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Interessanterweise zeigte sich eine deutliche Erhöhung der IL-1β Expression in 6 von 8 Tenozytenkulturen nach Stimulation mit weiblichem PRP und in 2 von 8 Kulturen stimuliert mit männlichem PRP gegenüber der Negativkontrolle jedoch nicht nach TL Gabe. Dies konnte aufgrund der starken Schwankungen der Werte statistisch nicht verifiziert werden.
Eine verbesserte Zellaktivität der Tenozyten in vivo könnte die Sehnen-Heilung fördern. Inwiefern sich eine verringerte Kollagen I bzw. erhöhte Kollagen III Expression auf die Heilung auswirkt, müsste in weiteren Studien untersucht werden. PRP’s und TL stellen eine Möglichkeit zur Stimulation der Heilung dar, da sie wichtige Wachstumsfaktoren enthalten, keine Nebenwirkungen zeigen und kostengünstig sind. Der Vorteil des TLs ist zudem die Lagerbarkeit und somit eine mögliche repetitive Verwendung sowie die Möglichkeit zur Charakterisierung vor der Anwendung zur Standardisierung der Behandlung.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR16-1452
doi: 10.3205/14dkou513 , urn:nbn:de:0183-14dkou5131
Published: October 13, 2014
© 2014 Schmidt et al.
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by G. H. | Dez 5, 2018 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Smartphone-Nacken und SMS-Daumen:
Presse- und Medienspiegel zur Pressekonferenz des BVdO am 19.11.2018
Anbei finden Sie den Pressespiegel zum Thema „Smartphone-Nacken und SMS-Daumen, der im Rahmen der Pressekonferenz des BVdO am 19.11.2018 erstellt wurde.
