Die Angiogenese als Bindeglied zwischen
Makrophagenimmigration und Osteogenese bei der Frakturheilung

Makrophagen spielen eine zentrale Rolle in der Heilung mesenchymaler Wunden. Unbekannt ist jedoch die Bedeutung bei der Heilung des mesenchymalen Gewebeknochens, dessen Heilung je nach Stabilität der Frakturfixierung mit einem unterschiedlichen Ausmaß an Kallusbildung einhergeht. An einem Modell der unterschiedlich stabil intramedullär geschienten Unterschenkelfraktur der Ratte soll überprüft werden, ob die Frakturstabilität die Immigration von Makrophagen in den Kallus beeinflußt.

Standardisierte Knochenbrüche der Ratte, bei denen die Tibia entweder mit Stahlstiften (Steifheit: 0,2 ± 0,04 N/mm) oder mit Polypropylenstiften (Steifheit: 3,2 ± 0,43 mm) stabilisiert wurden, wurden am 1., 2., 4., 8., 10. und 12. Tag entnommen. Die Unterschenkel wurden entweder formalinfixiert, entkalkt und mit Azan gefärbt oder der Kallus wurde exzidiert, schockgefroren und mit Hämatoxilin-Eosin (HE) oder mit Antikörper ED₂ gegen ein makrophagenspezifisches Oberflächenantigen ( Serotec Ltd, Oxford, UK) angefärbt. Die Makrophagen wurden an mindestens 3 Präperaten ausgezählt.

Am 8. Tag fand sich im Kallus, der sich bei den stabilisierten Osteosynthsen ausgebildet hatte Knorpel und Knochen, während im Kallus der instabileren Osteosynthesen neben unreifem Knorpel Bindegewebe sichtbar war. Bei den stabileren Osteosynthesen (2.Tag : 70,8 ± 41,3 Makrophagen pro Sichtfeld gegen 20,2 ± 14,4 Makrophagen pro Sichtfeld), am 8. Tag dagegen waren keine Makrophagen mehr nachweisbar. Makrophagenfrei war der Kallus bei den instabiler versorgten Osteosynthesen am 10. Tag (8. Tag: Osteosynthesen 45,8 ± 13,7 Makrophagen pro Sichtfeld).

Offensichtlich wird die Reifung des mesenchymalen Reperaturgewebes und die Immigration von Makrophagen in den Frakturkallus von der Stabilität der Frakturversorgung beeinflußt. Weiteren Versuchen bleibt es vorbehalten, einen direkten Einfluß der Makrophagen auf die Bindegewebsneubildung zu belegen, z.B. über die Freisetzung von Wachstumsfaktoren.

Beteiligte Wissenschaftler:

PD Dr. A. Probst, Dr. S. Hankemeier, Dr. T.O. Schneider, Dr S. Hankemeier, Dr. H. Jansen, D. Palmes, Prof. Dr. H.U. Spiegel, Dr. G. Plenz

Veröffentlichungen:

Probst, A., S. Hankemeier, D. Palmes, G. Plenz, H.U. Spiegel: Immigration of macrophages into the fracture of rat tibiae secured by stable or unstable intermedullary pins.
European Surgical Research 31 (S1), 21 (1999)

Probst, A., H. Jansen, T. Ladas, H.U. Spiegel: Callus formation and fixation rigidity: A fracture model in rats.
Journal of Orthopedic Research 17, 256-260 (1999)

Palmes, D., H.U. Spiegel, H. Freise, A. Joist, A. Probst: Langzeitbeobachtungen der funktionellen Eigenschaft chirurgisch versorgter Sehnenrupturen in Abhängigkeit zur postoperativen Belastung.
Hefte zu der Unfallchirurgie 348-349 (1999)