Mechanismen der gestörten Frakturheilung und neue Therapieansätze
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Im Rahmen verschiedener Forschungsprojekte wurden die Mechanismen der gestörten und ausbleibenden Frakturheilung untersucht. Wir etablierten Osteosynthesetechniken (pin-clip Technik und Locking Mouse Nail) in der Maus, welche eine Stabilisierung von Segmentdefekten im Femur erlauben. Unter Verwendung der pin-clip Technik zur stabilen Versorgung von Segmentdefekten im Femur der Maus gelang es uns erstmals ein Mausmodell zur Untersuchung atropher Pseudarthrosen zu etablieren. In einem gemeinsamen Projekt mit dem Forschungsinstitut der Arbeitsgemeinschaft für Osteosynthesenfragen in Davos, untersuchen wir den zeitlichen Verlauf der Vaskularisierung und die Expression angiogener Wachstumsfaktoren während der Entstehung atropher Pseudarthrosen.
Um neue Therapiestrategien zur pharmakologischen Verbesserung der Frakturheilung zu entwickeln, untersuchten wir bereits 2007 den Einfluss von Erythropoietin (EPO) auf die Frakturheilung. EPO behandelte Tiere zeigten sowohl nach 2 Wochen als auch nach 5 Wochen eine signifikant verbesserte Frakturheilung. EPO hatte keinen Einfluss auf das Ausmaß der Kallusbildung, verbesserte jedoch qualitativ den Kallus durch einen signifikant höheren Knochenanteil, was sich auch in einer erhöhten biomechanischen Steifigkeit nach 2 und 5 Wochen zeigte.
Da jüngere Studien einen Zusammenhang des Renin Angiotensin Systems (RAS) und dem Knochenstoffwechsel zeigten, untersuchten wir die Expression und Funktion wichtiger Komponenten des RAS während der Frakturheilung. Wir konnten erstmals zeigen, dass das Angiotensin Converting Enzymes (ACE) sowie die Angiotensin Typ-1 und Typ-2- Rezeptoren, Schlüsselkomponenten des RAS, während der Frakturheilung exprimiert werden. Eine Blockade des ACE resultierte in einer verbesserten Frakturheilung mit einer vermehrten Kallusbildung. Die vermehrte Kallusbildung ging mit einer verminderten Apoptose im periostalen Kallus einher, was durch eine Reduktion der Caspase-3 Expression gezeigt werden konnte.
Dr. Patric Garcia (Leitung)
Dr. rer. med. Claudia Scheuer
Kontakt: patric.garcia @uks.eu
