Untersuchungen zur ausbleibenden Knochenheilung nach Arbeitsunfällen am Beispiel der Kahnbeinpseudarthrose der Handwurzel

Status:

abgeschlossen 10/2014

Zielsetzung:

Skaphoide haben nach wie vor eine hohe Prävalenz für das Auftreten von Pseudarthrosen. Auch bei hinreichender Behandlung erfolgt die Knochenregeneration mitunter nicht. Auch wenn diese Beobachtungen bekannt sind, ist bisher nur wenig über die molekularen Zusammenhänge bekannt.

Aktivitäten/Methoden:

In diesem Projekt wurde die Genexpression von osteogenen, inflammatorischen und angiogenen Wachstums- und Transkriptionsfaktoren in humanen Skaphoidpseudarthrosen untersucht und mit spongiösen Knochen des distalen Radius vom gleichen Patienten verglichen. 84 Patienten konnten für die Studie rekrutiert werden. Außerdem wurden histologische und immunhistochemische Analysen sowie Zellkulturexperimente durchgeführt.

Ergebnisse:

Unsere Genexpressionsdaten zeigen eine signifikante Hochregulation von TNF-α, RANKL, ALP, CYCLIN D1, MMP-13, OPG, NFATc1, TGF-β und WNT5a in Skaphoidpseudarthrosen, was Hinweise auf eine bestehende chronische Inflammation und gesteigerte Osteoclastogenese (Knochenabbau) liefert. Interessanterweise zeigte sich TNF-α in sämtlichen Skaphoidpseudarthrosen erhöht (Durchschnitt: 25 -fache Steigerung). Darüber hinaus zeigte RANKL eine 20-fache Erhöhung in Skaphoidpseudarthosen. Allerdings waren akute Marker der Inflammation wie IL-1β oder IFN-γ in den Geweben nicht detektierbar. In Bezug auf Gene der Osteogenese war die Alkalische Phosphatase (ALP) signifikant in Skaphoidpseudarthrosen hochreguliert. Keine Unterschiede konnten für weitere Osteogenese-Marker wie RUNX-2 oder BMP-2 gefunden werden. Zu unserer Überraschung konnten wir keine signifikanten Unterschiede in der Angiogenese zwischen diesen beiden Geweben finden. Zusammengefasst zeigen unsere Daten eine Hochregulation diverser Gene in Skaphoidpseudarthrosen im Vergleich zu Radiusknochen. Besonders deutlich ist dies bei TNF-α und RANKL der Fall. Des Weiteren zeigen Skaphoidpseudarthrosen weiterhin ein Regenerationspotenzial. Diese Daten steigern unser Verständnis für die reduzierte Knochenregeneration in Skaphoidpseudarthrosen und können Gegenstand von neuen therapeutischen Ansätzen sein, um Sekundärschäden und Prävalenz dieser Unfallfolge zu senken.

Stand: