Jaeckel, Sandra:

Hemmung Polyethylenpartikel induzierter Osteolysen durch Pan-Caspase-Inhibition : Untersuchungen im partikelassozierten murinen Osteolysemodell

Duisburg, Essen (2010), 89 Bl.
Dissertation / Fach: Medizin
Medizinische Fakultät » Universitätsklinikum Essen » Klinik für Orthopädie
Wedemeyer, Christian (Doktorvater, Betreuerin)
Jennissen, Herbert (GutachterIn)
Dissertation
Abstract:
Die aseptische Prothesenlockerung ist die häufigste Langzeitkomplikation nach totaler Hüftendoprothetik. Ein Hauptgrund dieser Implantatlockerung ist die Partikel induzierte Osteolyse. In vorangegangenen Studien konnte die Anwesenheit apoptotischer Makrophagen, Riesenzellen, Fibroblasten und T-Lymphozyten in Gelenkkapseln und periprothetischen Interfacemembranen von Patienten mit aseptischer Hüftimplantatslockerung gezeigt werden. Ziel der vorliegenden Studie war es in einem murinen Calvaria Modell zur Partikel induzierten Osteolyse zu ermitteln, ob die Inhibition der Apoptose mittels des Pan-Caspase-Inhibitors BOC-D-FMK zu einer Reduktion der aseptischen Lockerung führt.
Die Osteolyse wurde im Tiermodell mit UHMWPE Partikeln induziert. Gesunde 12 Wochen alte männliche C57BL/6J Mäuse wurden in 4 Gruppen eingeteilt und für 12 Tage mit BOC-D-FMK, beziehungsweise mit einer Puffer-Lösung in einer Dosierung von 3mg/kg Körpergewicht behandelt. Das Ausmaß der Knochenresorption wurde mit der Mikro-Computertomographie (µ-CT), histomorphometrisch und mittels der TRAP-5b Serumanalyse bestimmt. Zur Bestimmung der Apoptoserate diente die immunhistochemische Caspase-3-cleaved-Färbung.
Die Ergebnisse zeigen die Induktion einer starken apoptotischen Reaktion der Makrophagen und Osteoblasten sowie die Induktion einer gesteigerten Knochenresorption durch UHMWPE Partikel. Die peritoneale Applikation von BOC-D-FMK wirkte diesen Partikel induzierten Effekten signifikant entgegen.
Aufgrund der Ergebnisse dieser Studie scheint es wahrscheinlich, dass die Apoptose im Rahmen der Partikel induzierten Osteolyse pathologisch erhöht ist. Die Überlastung des phagozytotischen Systems und die Anhäufung der Apoptosekörper führt zu einer gesteigerten Freisetzung proinflammatorischer Zytokine, die für die Induktion der Osteolyse verantwortlich sind. In der vorliegenden Studie konnte zum ersten Mal in vivo gezeigt werden, dass eine Reduktion der Apoptose zu einer signifikanten Reduktion der Partikel induzierten Osteolyse führt. Im Hinblick auf die klinische Situation der aseptischen Prothesenlockerung ist die apoptotische Kaskade als potentieller therapeutischer Ansatzpunkt zur Modulation der Partikel induzierten Osteolyse zu sehen.

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