Frakturheilung bei beeinträchtigtem Wnt-Signalweg und dadurch hervorgerufener Osteoporose im Mausmodell

Abstract

Frakturen sind bei Osteoporosepatienten häufig und der verzögerte Heilungsverlauf kann zu Sekundärerkrankungen führen, die zum Verlust der Selbstständigkeit führen und die unter Umständen tödlich enden. Es ist deshalb sehr wichtig Möglichkeiten zu finden, die Frakturheilung bei osteoporotischen Patienten zu verbessern. Gentechnisch veränderte Mausmodelle können zur Untersuchung biologischer Faktoren, die an der Frakturheilung beteiligt sind, einen wertvollen Beitrag leisten. Die vorliegende Arbeit beschäftigte sich mit der Frakturheilung in zwei osteoporotischen Mausmodellen, die aufgrund einer gentechnisch induzierten Störung der Wnt-ß-Catenin-Signaltransduktion einen osteoporotischen Phänotyp aufwiesen. Um die Kallusheilung des diaphysären Knochens in der Maus unter stabiler Fixation sowie unter sehr flexiblen Bedingungen untersuchen zu können, wurde zunächst ein neues, biomechanisch kontrollierbares Osteotomiemodell für das Mausfemur entwickelt. Das Modell bediente sich zweier standardisierter Konfigurationen eines Fixateur externe mit stark unterschiedlich eingestellter axialer Steifigkeit und sehr guter Rotationsstabilität, sowie einer standardisierten Operationsmethode mit einer offenen Osteotomie der Diaphyse. Es konnte in dieser Arbeit gezeigt werden, dass die diaphysäre Frakturheilung unter stabiler und flexibler Fixation im Mausmodell analog zu den Gesetzmäßigkeiten in Großtier-Frakturmodellen abläuft. Es zeigte sich, dass die Beeinträchtigung der Wnt-ß-Catenin-Signaltransduktion in den osteoporotischen Phänotypen die Frakturheilung verzögerte. Daraus ergaben sich neue interessante Ansatzpunkte zur Therapie der Frakturheilungsverzögerung des osteoporotischen Knochens. Die sehr flexible Fixation beeinträchtigte die Heilung des osteoporotischen Knochens noch weitaus stärker als die des gesunden Knochens. Die stabile Fixation osteoporotischer Frakturen hat also höchste Priorität, auch wenn dies im klinischen Alltag oft schwer zu verwirklichen ist. Mit dieser Arbeit konnten wir zum Verständnis der entscheidenden Faktoren der gestörten Regenerationsfähigkeit des osteoporotischen Knochens beitragen.