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- Delayed Wound Repair in Sepsis Is Associated with Reduced Local Pro-Inflammatory Cytokine Expression (2013)
- Sepsis is one of the main causes for morbidity and mortality in hospitalized patients. Moreover, sepsis associated complications involving impaired wound healing are common. Septic patients often require surgical interventions that in-turn may lead to further complications caused by impaired wound healing. We established a mouse model to the study delayed wound healing during sepsis distant to the septic focus point. For this reason cecal ligation and puncture (CLP) was combined with the creation of a superficial wound on the mouse ear. Control animals received the same procedure without CPL. Epithelialization was measured every second day by direct microscopic visualization up to complete closure of the wound. As interplay of TNF-α, TGF-β, matrix metalloproteinases (MMP), and tissue inhibitors of metalloproteinases (TIMP) is important in wound healing in general, TNF-α, TGF-β, MMP7, and TIMP1 were assessed immunohistochemical in samples of wounded ears harvested on days 2, 6, 10 and 16 after wounding. After induction of sepsis, animals showed a significant delay in wound epithelialization from day 2 to 12 compared to control animals. Complete wound healing was attained after mean 12.2± standard deviation (SD) 3.0 days in septic animals compared to 8.7± SD 1.7 days in the control group. Septic animals showed a significant reduction in local pro-inflammatory cytokine level of TNF-α on day 2 and day 6 as well as a reduced expression of TGF-β on day 2 in wounds. A significant lower expression of MMP7 as well as TIMP1 was also observed on day 2 after wounding. The induction of sepsis impairs wound healing distant to the septic focus point. We could demonstrate that expression of important cytokines for wound repair is deregulated after induction of sepsis. Thus restoring normal cytokine response locally in wounds could be a good strategy to enhance wound repair in sepsis.
- High Calcium Bioglass Enhances Differentiation and Survival of Endothelial Progenitor Cells, Inducing Early Vascularization in Critical Size Bone Defects (2013)
- Early vascularization is a prerequisite for successful bone healing and endothelial progenitor cells (EPC), seeded on appropriate biomaterials, can improve vascularization. The type of biomaterial influences EPC function with bioglass evoking a vascularizing response. In this study the influence of a composite biomaterial based on polylactic acid (PLA) and either 20 or 40% bioglass, BG20 and BG40, respectively, on the differentiation and survival of EPCs in vitro was investigated. Subsequently, the effect of the composite material on early vascularization in a rat calvarial critical size defect model with or without EPCs was evaluated. Human EPCs were cultured with β-TCP, PLA, BG20 or BG40, and seeding efficacy, cell viability, cell morphology and apoptosis were analysed in vitro. BG40 released the most calcium, and improved endothelial differentiation and vitality best. This effect was mimicked by adding an equivalent amount of calcium to the medium and was diminished in the presence of the calcium chelator, EGTA. To analyze the effect of BG40 and EPCs in vivo, a 6-mm diameter critical size calvarial defect was created in rats (n = 12). Controls (n = 6) received BG40 and the treatment group (n = 6) received BG40 seeded with 5×105 rat EPCs. Vascularization after 1 week was significantly improved when EPCs were seeded onto BG40, compared to implanting BG40 alone. This indicates that Ca2+ release improves EPC differentiation and is useful for enhanced early vascularization in critical size bone defects.
- Rapid development of intestinal cell damage following severe trauma : a prospective observational cohort study (2009)
- Introduction Loss of intestinal integrity has been implicated as an important contributor to the development of excessive inflammation following severe trauma. Thus far, clinical data concerning the occurrence and significance of intestinal damage after trauma remain scarce. This study investigates whether early intestinal epithelial cell damage occurs in trauma patients and, if present, whether such cell injury is related to shock, injury severity and the subsequent inflammatory response. Methods Prospective observational cohort study in 96 adult trauma patients. Upon arrival at the emergency room (ER) plasma levels of intestinal fatty acid binding protein (i-FABP), a specific marker for damage of differentiated enterocytes, were measured. Factors that potentially influence the development of intestinal cell damage after trauma were determined, including the presence of shock and the extent of abdominal trauma and general injury severity. Furthermore, early plasma levels of i-FABP were related to inflammatory markers interleukin-6 (IL-6), procalcitonin (PCT) and C-reactive protein (CRP). Results Upon arrival at the ER, plasma i-FABP levels were increased compared with healthy volunteers, especially in the presence of shock (P < 0.01). The elevation of i-FABP was related to the extent of abdominal trauma as well as general injury severity (P < 0.05). Circulatory i-FABP concentrations at ER correlated positively with IL-6 and PCT levels at the first day (r2 = 0.19; P < 0.01 and r2 = 0.36; P < 0.001 respectively) and CRP concentrations at the second day after trauma (r2 = 0.25; P < 0.01). Conclusions This study reveals early presence of intestinal epithelial cell damage in trauma patients. The extent of intestinal damage is associated with the presence of shock and injury severity. Early intestinal damage precedes and is related to the subsequent developing inflammatory response.
- Funktionelle Ergebnisse und Outcome operativ stabilisierter distaler Radiusfrakturen : die besondere Relevanz der Begleitverletzung (2003)
- Meeting Abstract (DGU 2003) 67. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie 89. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie 44. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie Fragestellung Ziel dieser prospektiven Untersuchung ist die Analyse der Funktion und des Outcomes nach distaler Radiusfraktur in Abhängigkeit von Frakturtyp, Therapieform und Begeleitverletzungen. Berücksichtigt wurden diesbezüglich insbesondere auch neuere Implantate wie die volaren winkelstabilen Titanplatten und dorsale low profile Implantate. Methodik Innerhalb von 2 Jahren (01/01 bis 12/02) wurden insgesamt 150 Radiusfrakturen bei 145 Patienten (82 Frauen; 63 Männer) mit einem Durchschnittsalter von 51,8 (17-93) Jahren operativ versorgt. Die operative Versorgung erfolgte in 56,7 % der Fälle mittels volarer Plattenosteosynthese, davon wurde bei 60 % eine winkelstabile Platte eingesetzt. Die übrigen Frakturen wurden durch eine dorsale Platte (8%) bzw. durch Materialkombination Spickdraht/Schrauben und/oder Fixateur externe stabilisiert. Die radiologische und klinische Nachuntersuchung erfolgt frühestens 1 Jahr nach operativer Versorgung. Zusätzlich wird anhand eines Fragebogens der DASH - Score bestimmt. Ergebnisse Nach der AO-Klassifikation fanden sich in 47,7 % Typ A-, 8,6% Typ B- und 55,6% Typ C-Frakturen. Dabei fand sich bei 53,1 % eine relevante Begleitverletzung (Bandverletzungen 14,3 %; Handwurzelfrakturen 3,9 %; distale Ulnafrakturen 10,4%; TFC/Proc. styloideus ulnae 70,1%). Von den 25 bisher untersuchten Patienten (15 Frauen, 10 Männer; Durchschnittsalter: 55,3 Jahre; NU nach: 14 Monaten) waren 32% Typ A-, 20% Typ B- u. 48% Typ C-Frakturen. Die Greifkraft betrug 87,7 % und das Bewegungsausmaß 83,6 % im Vergleich zur Gegenseite. Der durchschnittliche standardisierte DASH-Score betrug 22,6 Punkte (0: optimale Funktion). Bei den mit volarer Platte stabilisierten C-Frakturen (9 der nachuntersuchten Patienten) fand sich ein DASH-Score von 41 Punkten. Die Greifkraft betrug 67,5% und das Bewegungsausmaß 79,6% im Vergleich zur Gegenseite. Bisher konnte weder bei der konventionellen, noch der winkelstabilen Plattenosteosynthese ein radiologischer Korrekturverlust nachgewiesen werden. Bei den Frakturen ohne lokale Begleitverletzungen waren Greifkraft (91% vs. 79,8%), Bewegungsausmaß (89,5% vs. 83,4%) und DASH-Score (16,8 vs. 26,1) besser als bei den Frakturen mit Begleitverletzungen. Schlussfolgerung Bei korrekter Reposition und Stabilisierung, wird der Outcome nach distaler Radiusfraktur neben dem Frakturtyp wesentlich durch die Begleitverletzung mitbestimmt. Daraus resultiert dass eine Verbesserung nur durch eine Optimierung der Therapie der Begleitverletzungen erreichbar ist.
- Multicenterstudie zur Validierung der Klassifikation 1.1 für Frakturen langer Röhrenknochen im Wachstumsalter (2004)
- Fragestellung Zur Qualitätsbeurteilung von Diagnose und Therapie kindlicher Frakturen bedarf es einer Frakturklassifikation, die Aufwand und Ergebnisse vergleichbar macht und die Besonderheiten kindlicher Frakturen berücksichtigt. Die für den Erwachsenen gebräuchliche AO-Klassifikation kann danach nicht auf kindliche Frakturen übertragen werden. Eine im Jahr 2000 bereits vorgelegte Klassifikation (Eur. J. Trauma 2000) wurde überarbeitet und in der sechsdimensionalen Version 1.1 in einer multizentischen Studie validiert. Hierbei erfolgte eine Unterscheidung der langen Röhrenknochen, der Lokalisation am Knochen, eine Bestimmung der paarigen Knochen sowie des Frakturverlaufs im Bereich der Epiphyse, Metaphyse und Diaphyse. Die supracondylären Humerusfrakturen wurden gesondert klassifiziert. Methoden 13 Kliniken (D, CH, A) erfassten in 3 Monaten 720 Frakturen und 452 Kontrollen nach bis zu 9 Monaten mit standardisierten Fragebögen sowie 1480 digitalisierte Röntgenbilder. Aus diesem Datenpool wurde nach Vorevaluation der relevantesten Frakturtypen durch 7 verblindete Untersucher und Varianzanalyse die finale Gruppe von 150 Fällen des gesamten Frakturspektrums klassifiziert. Statistisch untersucht wurde die Wiederholbarkeitsanalyse über Zeit (Test-Retest) und die Interobservervariabilität. Ergebnisse Korrelationen (r) zwischen 0.99 und 0.91 ergaben sich für die Dimensionen 1 (Ober-/Unterarm, Ober-/Unterschenkel), 2 (distal, zentral, proximal) und 4 (Ulna, Radius, Tibia, Fibula), von 0.74 für Dimension 6 (Subtypisierung der Dislokation bei supracond. Frakturen), 0.66 für Dimension 5 (Subtypisierung des Frakturverlaufs) und 0.33 für Dimension 3 (Epiphyse, Metaphyse, Diaphyse). Bei der Wiederholung stimmten für die Gesamtgruppe in 18% der Fälle alle sechs Dimensionen überein, in 71% fünf und in 88% vier Dimensionen der Klassifikation. Schlussfolgerungen Insgesamt stellt die vorgestellte Klassifikation ein sinnvolles Instrument in der Frakturbehandlung von Kindern dar, indem es eine klare Fraktureinteilung im Kindesalter erlaubt. Die Evaluation zeigt jedoch auch die Schwierigkeiten einer Frakturklassifikation in speziellen Untergruppen auf. Da diese hinsichtlich der Therapie keine Relevanz haben, ist eine weitere Vereinfachung möglich. Meeting Abstract (DGU 2004) am 68. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie ; 90. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie ; 45. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Verband für Physiotherapie – Zentralverband der Physiotherapeuten/Krankengymnasten ; 19. bis 23.10.2004, Berlin
- Beschleunigte Knochenheilung durch frühe Vaskularisierung mittels Implantation von EPC und MSC auf beta-TCP im Knochendefektmodell der Ratte (2009)
- Meeting Abstract : Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie ; 73. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie ; 95. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie ; 50. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie : 21. - 24.10.2009, Berlin. Fragestellung: In einem ausgedehnten Knochendefekt kann das Einwachsen von knochenbildenden Zellen limitiert sein, da ohne Gefässe die Ernährung der regenerativen Zellen im Knochenkonstrukt insuffizient ist. Endotheliale Progenitorzellen (EPC) sind wichtig bei der Neovaskularisierung. Die frühe Vaskularisierung von grossen Knochendefekten kann für das Überleben und die Funktion von mesenchymalen Stammzellen (MSC) und knochenbildenden Zellen entscheidend sein. Kann die Implantation von EPC und MSC auf osteokonduktiven beta-Tricalciumphosphat (beta-TCP) in einem "critical-size" Knochendefekt des Femur von athymischen Ratten die frühe Vaskularisierung und die Knochenheilung in vivo verbessern? Methodik: Humane EPC wurden aus Buffy-Coat und humane MSC aus Knochenmarkaspirat durch Dichtezentrifugation isoliert. 2.5 x 105 kultivierte und differenzierte EPC und MSC wurden in vitro auf beta-TCP geladen. In 145 athymischen, männlichen Ratten wurde das Femur osteotomiert, ein 5 mm Knochendefekt erzeugt und mit Fixateur externe stabilisiert. Die Knochendefekte wurden mit beta-TCP (Gruppe 1), beta-TCP und MSC (Gruppe 2), beta-TCP und EPC (Gruppe 3), beta-TCP und EPC und MSC (Gruppe 4) oder autologem Knochen (Gruppe 5) gefüllt. Nach 1 Woche (n=40), 4 Wochen (n=40), 8 Wochen (n=40) und 12 Wochen (n=25) wurden die Ratten getötet. Bei Pinlockerung wurde die Ratte ausgeschlossen. Die (immun)histologische Analyse (Färbung mit HE, VEGF-R2, vWF) der Vaskularisierung und Knochenneubildung erfolgte mit Image-Analysis-System. Nach 8 und 12 Wochen erfolgte ein µCT und ein 4-Punkte-Biegungstest. Für die statistische Analyse wurde der Kruskal-Wallis-Test verwendet. Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Nach 1 Woche zeigte sich bei der Implantation von EPC/MSC und EPC allein signifikant mehr primitive vaskuläre Plexus (p=0.01;p=0.048) als in Vergleichsgruppen. Im Vergleich zur TCP Gruppe war in allen anderen Versuchsgruppen signifikant mehr Knochenneubildung zu sehen (p<0.01). Ausserdem war in der EPC/MSC-Gruppe signifikant mehr Knochenbildung zu erkennen als in der MSC-Gruppe (p=0.03). Nach 12 Wochen zeigten alle Gruppen eine knöcherne Durchbauung des Defektes, jedoch zeigten bereits 8 Wochen nach Implantation von MSC/EPC 83% der Defekte eine stabile, knöcherne Durchbauung. Bei der Implantation von MSC kam es in 18% der Knochendefekte zum knöchernen Durchbau. Alle anderen experimentellen Gruppen zeigten nach 8 Wochen keine knöcherne Durchbauung. Diese Resultate konnten im µCT, biomechanischen Test und in der Histologie quantifiziert werden. EPC scheinen die frühe Vaskularisierung innerhalb eines Knochenkonstrukt in vivo zu stimulieren und das Einwachsverhalten von MSC zu verbessern, was zu einer beschleunigten Knochenheilung im Knochendefektmodell der Ratte führt.
- Wertigkeit der Kernspintomographie bei kindlichen Knieverletzungen (2008)
- Meeting Abstract : Deutsche Gesellschaft für Chirurgie. 125. Kongress der Deutschen Gesellschaft für Chirurgie. Berlin, 22.-25.04.2008 Einleitung: Die Diagnostik kindlicher Knieverletzungen wird heutzutage häufig durch die Kernspintomographie ergänzt, um relevante Kniebinnenschäden zu erkennen. Der klinische Nutzen dieser Zusatzuntersuchung wird in Abhängigkeit vom Beschwerdebild des Patienten und in Relation zum apparativen und wirtschaftlichen Aufwand unterschiedlich bewertet. Ziel dieser Studie war es, die Bedeutung der Kernspintomographie in Abhängigkeit von der klinischen Verdachtsdiagnose und dem arthroskopischen Befund zu bewerten. Material und Methoden: Es wurden insgesamt 195 Patienten im Alter von 3 bis 17 Jahren in diese Studie aufgenommen. 83 dieser Patienten wurden aufgrund der klinischen Diagnose unmittelbar der Kernspintomographie zugeführt. 165 der Patienten wurden, entweder aufgrund der klinischen Untersuchung, oder aufgrund des Befunds der Kernspintomographie, arthroskopiert. Ergebnisse: Die klinische Verdachtsdiagnose wurde bei 117 der 165 Patienten (71%), bei denen eine Arthroskopie durchgeführt wurde, bestätigt. Die größten Übereinstimmungen der Diagnosen in den unterschiedlichen Verfahren gab es dabei bei der Verdachtsdiagnose Patellaluxation (87%) und bei der Verdachtsdiagnose ligamentäre Verletzung (74%). Die Verdachtsdiagnose einer Meniskusläsion brachte eine Übereinstimmung von 48%.Von den 83 Patienten, bei denen eine kernspintomographische Untersuchung durchgeführt wurde, wurden daraufhin 53 Patienten arthroskopiert und 30 Patienten konservativ behandelt. Der MRT Befund wurde in der durchgeführten Arthroskopie bei 42 Patienten (81%) bestätigt. Die MRT Diagnose Patellaluxation wurde hierbei in allen Fällen (100%) in der Arthroskopie bestätigt. Die Übereinstimmungen der Kernspindiagnose einer ligamentären Läsion lag bei 83% und die Übereinstimmung bei der Meniskusverletzung bei 56%.Bei den 30 Patienten, die ausschließlich die Kernspintomographie erhielten und daraufhin konservativ behandelt wurden, wurden hauptsächlich Band- und Meniskuseinblutungen (37%) und extraartikuläre Veränderungen wie Bone Bruise, Fibrom oder Exostose (13%) im MRT diagnostiziert. Letztlich konnte durch den Einsatz der Kernspintomographie der Anteil der rein diagnostischen Arthroskopien von 22% auf 13% reduziert werden. Schlussfolgerung: Bei klinischem Verdacht auf eine Meniskus- oder Bandverletzung ist die Kernspintomographie ein wertvolles Hilfsmittel zur Überprüfung der Diagnose, da häufig klinisch keine sichere Beurteilung möglich ist. Bei der klinischen Verdachtsdiagnose einer Patellaluxation ist die Kernspintomographie zur Diagnosesicherung selten erforderlich, kann jedoch zur Beurteilung von Begleitverletzungen (z.B. Flake Frakturen) wertvolle Zusatzinformationen liefern. Bei klinisch unklarem Befund kann die Anzahl rein diagnostischer Arthroskopien deutlich gesenkt werden.
- Polyphenols of Camellia sinenesis decrease mortality, hepatic injury and generation of cytokines and reactive oxygen and nitrogen species after hemorrhage/resuscitation in rats (2010)
- Background: Reactive oxygen species (ROS) and reactive nitrogen species (RNS) are produced during hemorrhagic shock and resuscitation (H/R), which may contribute to multiple organ failure. The AIM of this study was to test the hypothesis that green tea (Camellia sinenesis) extract containing 85% polyphenols decreases injury after H/R in rats by scavenging ROS and RNS. Method: S: Female Sprague Dawley rats were given 100 mg polyphenol extract/kg body weight or vehicle 2 h prior to hemorrhagic shock. H/R was induced by two protocols: 1) withdrawal of blood to a mean arterial pressure of 40 mm Hg followed by further withdrawals to decrease blood pressure progressively to 28 mm Hg over 1 h (severe), and 2) withdrawal of blood to a sustained hypotension of 40 mm Hg for 1 h (moderate). Rats were then resuscitated over 1 h with 60% of the shed blood volume plus twice the shed blood volume of lactated Ringer's solution. Serum samples were collected at 10 min and 2 h after resuscitation. At 2 or 18 h, livers were harvested for cytokine and 3-nitrotyrosine quantification, immunohistochemical detection of 4-hydroxynonenol (4-HNE) and inducible nitric oxide synthase (iNOS) protein expression. Results: After severe H/R, 18-h survival increased from 20% after vehicle to 70% after polyphenols (p<0.05). After moderate H/R, survival was greater (80%) and not different between vehicle and polyphenols. In moderate H/R, serum alanine aminotransferase (ALT) increased at 10 min and 2 h postresuscitation to 345 and 545 IU/L, respectively. Polyphenol treatment blunted this increase to 153 and 252 IU/L at 10 min and 2 h (p<0.01). Polyphenols also blunted increases in liver homogenates of TNFalpha (7.0 pg/mg with vehicle vs. 4.9 pg/mg with polyphenols, p<0.05), IL-1beta (0.80 vs. 0.37 pg/mg, p<0.05), IL-6 (6.9 vs. 5.1 pg/mg, p<0.05) and nitrotyrosine (1.9 pg/mg vs. 0.6 pg/mg, p<0.05) measured 18 h after H/R. Hepatic 4-HNE immunostaining indicative of lipid peroxidation also decreased from 4.8% after vehicle to 1.5% after polyphenols (p<0.05). By contrast, polyphenols did not block increased iNOS expression at 2 h after H/R. CONCLUSION: Polyphenols decrease ROS/RNS formation and are beneficial after hemorrhagic shock and resuscitation.
- Zelluläre und strukturelle Eigenschaften von Membranen induziert nach der Masquelet-Technik im Rattenmodell (2012)
- Meeting abstract : Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2012), 23.10.-26.10.2012, Berlin. Fragestellung: Die Behandlung langstreckiger Knochendefekte ist eine große Herausforderung. Die Masquelet-Technik zur Behandlung solcher Defekte ist eine zweizeitige Operationstechnik. Zuerst erfolgt die Insertion eines PMMA (Polymethylmethacrylat)-Zementspacers in den Knochendefekt, der die Bildung einer Membran induziert. Diese Membran enthält Wachstumsfaktoren und regenerative Zellen, die möglicherweise die Knochenheilung unterstützen. Nach einigen Wochen wird der Zementspacer entfernt und der induzierte Membranschlauch mit Beckenkammspongiosa aufgefüllt. Im weiteren Verlauf kommt es zu einer kompletten Knochenheilung. Ziele dieser Untersuchung waren die Etablierung der Masquelettechnik am Rattenmodell und die Definition eines Zeitpunkts, an welchem die Membran eine ausreichende Festigkeit sowie einen signifikanten Gehalt von Vorläuferzellen aufweist. Methodik: Nach Genehmigung der Experimente wurden die Femura von 24 männlichen SD-Ratten osteotomiert. Die Lücke (10 mm) wurde mit PMMA-Zement aufgefüllt und mittels Miniplatte stabilisiert. Parallel wurden den Versuchstieren gleich große PMMA-Spacer subcutan unter die Rückenhaut implantiert. Nach 2, 4, bzw. 6 Wochen (W) erfolgte die Entnahme der Membranen. Ein Teil der Membran wurde für (immun)histologische Untersuchungen aufbereitet (CD34, vWF, van Giesson), ein Teil für die in vitro Kultur. Auswachsende Vorläuferzellen in vitro wurden über CD34 und STRO-1-Färbung nachgewiesen. Statistik: Mediane, Kruskal-Wallis-Test, p<0,05 ist signifikant. Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Im zeitlichen Verlauf nahmen die Vaskularisierung (vWF-positive Fläche [%]: 2 W: 1,8; 4 W:1.6 vs 6 W: 6,4), die Dicke der Membran ([µm]: 2 W: 350 vs 4W: 517, 6 W: 592) und der Bindegewebsanteil ([µm]: 2W: 201 vs 4W: 324, 6W: 404) signifikant zu. Der Hauptanteil elastischer Fasern war auf der dem Zement zugewandten Seite, Vaskularisierung war eher auf der Weichteil zugewandten Seite zu finden. Der Anteil CD34 positiver Zellen nahm signifikant ab (2W: 5%, 4 W: 4% vs 6 W: 1%). Auswachsende STRO-1 positive Zellen konnten nur in zweiwöchigen Membranen nachgewiesen werden. Ältere Membranen wiesen einen zunehmenden Anteil seneszenter Zellen auf. Subcutan induzierte Membranen waren vergleichbar, wiesen jedoch tendentiell eine geringere Dicke und keine STRO-1 positiven Zellen auf. Mit dieser Studie wurde erstmalig die Induktion einer Membran nach Masquelet im Rattenmodell etabliert. Es konnte nachgewiesen werden, dass der strukturelle Aufbau sowie die zellulären Komponenten zeitlichen Änderungen unterliegen und der Ort der Induktion Einfluss auf die zellulären Komponenten der Membran hat. Junge Membranen (2W) enthielten CD34 und STRO-1 positive Zellen. 4W-Membranen enthielten nur CD34 positive Zellen wiesen aber einen signifikanten Bindegewebsanteil auf, der für eine erhöhte mechanische Stabilität spricht. Ob 2 bzw. 4 Wochen alte Membranen den Knochenheilungsprozess fördern, muss in weiterführenden Studien untersucht werden.
- Effect of sonic hedgehog/β-TCP composites on bone healing within the critical-sized rat femoral defect (2013)
- The creation of entirely synthetically derived bone substitute materials which are as effective as autologous bone grafts is desirable. Osteogenesis involves the concerted action of several proteins within a signaling cascade. Hedgehog proteins act upstream of this cascade, inducing the expression of various bone morphogenetic proteins (BMPs) and promoting physiological bone healing. Therefore, the hypothesis that hedgehog signaling in bone defects improves bone healing more than BMP signaling alone was tested. Recombinant N-terminal sonic hedgehog protein (N-SHh), BMP-2 or a combination of the two was added to β-tricalcium phosphate (β-TCP) and 5-mm femoral midshaft defects in nude rats were filled with these composites. The defects were stabilized with mini-plates. After eight weeks, the animals were sacrificed and the femora were explanted. The radiological evaluation was followed by a three-point bending test and histological examination. BMP-2/β-TCP composites showed a trend of increased stiffness compared with the controls (β-TCP without protein). N-SHh/β-TCP composites had lower stiffness compared with the control group and the N-SHh/BMP-2/β-TCP composites also had lower average stiffness compared with the controls (all not significant). Histomorphometry, however, revealed abundant cartilage and bone core formation in the N-SHh-composite groups. The sum of the new cartilage and bone was highest in the combination group N-SHh/BMP-2 (not significant). The addition of N-SHh to bone substitute materials appears to delay bone healing at the applied concentration and observation time but also showed a trend for higher amounts of ossifying cartilage.
