Veränderungen der zellulären und extrazellulären Matrix innerhalb der Knochen-Material-Grenzfläche von Biokomposit-Interferenzschrauben

Abstract

Zur Fixierung von Kreuzbandtransplantaten können verschiedene Systeme genutzt werden - eine etablierte Methode ist dabei der Gebrauch von Interferenzschrauben, die heutzutage aus bioresorbierbaren Polymeren bestehen. Die modernsten Schrauben dieser Art werden als Biokomposit-Schrauben bezeichnet und enthalten zusätzlich einen Anteil von Biokeramiken (z. B. HA, TCP). Die Studie diente zur Untersuchung der Einheilung solcher Biokomposit-Schrauben und mögliche Vor- oder Nachteile zu ergründen. Dazu wurden vordere Kreuzbandpräparate (ACL) von 13 Merinolandschafen betrachtet. Die verwendete Schraube bestand aus einem Gemisch aus 70 % PLDLA und 30 % TCP. Die betrachteten Einheilungszeiten betrugen 6 bzw. 52 Wochen. Die Analyse erfolgte mit Hilfe verschiedener Färbemethoden, um Gewebe, Zellzahlen und –eigenschaften für Osteoklasten, Osteoblasten und Osteozyten sowie Angiogenese darzustellen. Dabei zeigte sich im Allgemeinen eine große Heterogenität der Präparate und kein gutes Auflöseverhalten der Biokompositschraube im betrachteten Zeitraum von 52 Wochen: Abgesehen von einer signifikant gesteigerten Neo-Angiogenese zeigte sich in der Auswertung keine signifikante Remineralisation des Knochens im Vergleich der Zeitpunkte 6 und 52 Wochen. Zusammengefasst konnte daher durch diese Studie aufgezeigt werden, dass trotz der stetigen Weiterentwicklung und auch mit Einführung der Biokomposit-Materialien das grundsätzliche Problem der Polymer-Schrauben (unzureichender und langwieriger Degradation sowie Einheilung) nicht endgültig gelöst werden kann. Die zukünftige Forschung sollte sich daher, neben der Weiterentwicklung bestehender Materialien, auf die Entwicklung ganz neuer Werkstoffe bzw. Fixierungsverfahren konzentrieren. Des Weiteren sollte das Design zukünftiger Studien dahingehend optimiert werden, dass größere Kohorten und längere Einheilungszeiträume verglichen werden, um die Aussagekraft und klinische Relevanz zu verbessern. Weitere interessante Parameter könnten dabei neben der Angiogenese und Remineralisation auch die Langzeitfolgen, wie z.B. Stabilität und Entstehung von Komplikationen sein.