by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Dosisabhängige Effekte des PPAR beta/delta Agonisten auf die systemische Inflammation nach hämorrhagischem Schock
Pfeifer R, Busch D, Andruszkow H, Binnebösel M, Neumann UP, van Griensven M, Hildebrand F, Pape HC
Fragestellung: Vorstudien haben protektive Mechanismen des GW0742 (Agonist des PPAR beta/delta Rezeptors) in einem Sepsismodell demonstriert. In dieser Studie wurde die dosisabhängigen Effekte der GW0742 Therapie auf die systemische Inflammation und die Organschädigung nach einem sterilen Stimulus (hämorrhagischer Schock (HS)) untersucht.
Methodik: Männliche C57/Bl6 Mäuse, 6-10 Wochen alt, mit einem Gewicht von 20-25 g wurden verwendet. Die Versuchstiere wurden einem druckkontrollierten HS (Zieldruck 35 ± 5 mmHg für 90 Minuten) unterzogen. Folgende Gruppen wurden untersucht: Gruppe HS (HS+NaCl), Gruppe Dosis I (Injektion von 0,03 mg/kg/KG des GW0742 nach dem HS); Gruppe Dosis II (Injektion von 0,3 mg/kg/KG des GW0742 nach dem HS). Versuchsende war 6 Stunden nach der HS Induktion. Es folgte die Analyse der Zytokinspiegel durch ELISA: (IL-6,-1b, TNF- alpha, KC, MCP-1, GMCSF) und der Neutrophilen Migration in die Lunge durch MPO ELISA.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Behandlung mit höheren Dosen (Dosis II) führte zu einer höheren systemischen pro-inflammatorischen Antwort. Andererseits reduzierte die low-dose Therapie (Dosis I) die Inflammationsantwort (IL-6: HS 297.7 ± 134 pg/ml; DOSIS I 122.5 ± 26.1 pg/ml: DOSIS II 738.4 ± 87.9 pg/ml; p<0.05). Die MPO Aktivität in der Lunge war vergleichbar in alles Untersuchungsgruppen.
Wir identifizierten einen dosisabhängigen Effekt des PPAR beta/delta Agonisten auf die systemische Inflammation. Dieser Zusammenhand ist in der Literatur soweit noch nicht bekannt. Somit lässt sich mit GW0742 die post-traumatische systemische Inflammation erfolgreich in beide Richtungen beeinflussen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-652
doi: 10.3205/14dkou563, urn:nbn:de:0183-14dkou5631
Published: October 13, 2014
© 2014 Pfeifer et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Identifikation potentieller Biomarker nach Trauma-Hämorrhagie aus murinen Kupffer Zellen
Neunaber C, Schultze C, Pütz C, Krettek C
Fragestellung: Im Rahmen eines Polytraumas entwickeln ca. 1/3 der Patienten posttraumatische Komplikationen. Trotz intensiver Forschung ist es bisher nicht gelungen spezifische Biomarker für die frühzeitige Diagnostik posttraumatischer Komplikationen zu identifizieren und einzusetzen, weshalb weiterhin neue Biomarker gesucht werden. Da Kupffer Zellen nach Trauma durch Sekretion von Zytokinen und anderen Signalmolekülen eine wichtige Rolle bei der Vermittlung der systemischen Immunantwort spielen, befasst sich diese Studie mit der Identifikation neuer Biomarker die nach Trauma-Hämorrhagie von den Kupffer Zellen exprimiert werden.
Methodik: Drei Mäuse wurden einer Laparotomie und blutdruck-kontrollierten Hämorrhagie (Blutdruck von 35 ±5 mm/Hg über 90 Minuten) unterzogen mit anschließender Reperfusion der 4-fachen Menge des entnommenen Blutes an Ringer-Lösung (TH). Drei weitere Mäuse fungierten als Kontrolltiere. Die Tötung erfolgte nach vier Stunden. Aus der Leber wurden die Kupffer Zellen isoliert, aus denen sofort die RNA gewonnen wurde. Mittels Affymetrix-Genchip-Expressionsanalyse wurde die genomweiten Expression der Kupffer Zellen nach TH mit den Kontrollen verglichen. 13 der am stärksten regulierten Gene wurden ermittelt und erneut mittels Real-Time PCR in Kupffer Zellen von je 10 TH- und 10 Kontroll-Mäusen untersucht.
Ergebnisse: Die Affymetrix-Genchip-Expressionsanalyse zeigte im Vergleich zu den Kontrollen, dass vier Stunden nach TH 307 Gene vermehrt und 218 Gene vermindert in den Kupffer Zellen exprimiert wurden. Aus den am stärksten hochregulierten Genen wurden folgende 13 Gene zur weiteren Untersuchung ausgewählt: chemokine (C-C motif) ligand 5 (Ccl5), chemokine (C-X-C motif) ligand 10 (Cxcl10), interleukin 4 receptor, alpha (Il4ra), colony stimulating factor 2 receptor, beta 2, low-affinity (Csf2rb2), lipocalin 2 (Lcn2), cholesterol 25-hydroxylase (Ch25h), STEAP family member 2, metalloreductase (Steap2), tumor necrosis factor receptor superfamily, member 9 (Tnfrsf9) und die guanylate binding proteine (Gbp) 2 bis 6. Die Real-Time PCR bestätigte eine signifikante Erhöhung der Gene Cxcl10, Il4ra, Csf2rb2, Lcn2 und Gbp5 in den Kupffer Zellen nach TH im Vergleich zu den Kontrolltieren.
Schlussfolgerung: Eine Trauma-Hämorrhagie führt zu einer Erhöhung der Genexpression von Cxcl10, Il4ra, Csf2rb2, Lcn2 und Gbp5 in den Kupffer Zellen von Mäusen. Sollten die Proteine dieser Gene auch im Serum messbar sein, könnten sie als neue potentielle Biomarker nach Trauma in Betracht gezogen werden. Die Untersuchungen auf Proteinebene im Serum von Maus und Mensch dauern momentan noch an.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-253
doi: 10.3205/14dkou562, urn:nbn:de:0183-14dkou5627
Published: October 13, 2014
© 2014 Neunaber et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Jul 9, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News, Spezifische Orthopädie
Die Apoptoserate von neutrophilen Granulozyten sowie die Konzentrationen von systemischen Apoptosemarkern sind beim alten und jungen Patienten nach Trauma unterschiedlich reguliert
Vester H, Huber-Lang MS, van Griensven M, Seeliger C, Nüssler A, Kida Q, Gebhard F, Perl M
Fragestellung: Die posttraumatische/-operative Komplikationsrate ist beim alten Menschen im Vergleich zum jungen erhöht. Dem liegt eventuell eine veränderte Antwort des Immunsystems beim alten Menschen zu Grunde. Mit fortschreitendem Alter kommt es unter anderem zu signifikanten Veränderungen in der apoptotischen Immunantwort. So ist die Apoptoserate der neutrophilen Granulozyten (PMN), die posttraumatisch regelhaft reduziert ist, im Alter gesteigert. Auch T-Lymphozyten scheinen vermehrt auf apoptotische Stimuli zu reagieren, was mit einer vermehrten Expression des Fas-Rezeptors auf diesen Zellen einhergeht. Ob es bereits früh nach Trauma deutliche Unterschiede in der apoptotischen Immunantwort beim alten Patienten gibt, ist bis dato wenig erforscht. Ziel dieser prospektiven Multicenterstudie war es daher, altersabhängige Unterschiede in der Apoptoserate von PMNs sowie von relevanten apoptoseassozierten Proteinen nach Trauma zu erfassen.
Methodik: Es wurden 4 Gruppen untersucht: gesunde junge Patienten GJ (<50 Jahre), gesunde alte Patienten GA (>70 Jahre), alte Patienten mit hüftgelenksnaher Fraktur FA (>75 Jahre) und junge Patienten mit Bruch der langen Röhrenknochen der unteren Extremitäten FJ (<50 J). Blutabnahmen erfolgten unmittelbar nach Trauma, bei Aufnahme sowie innerhalb 6h postoperativ. Die Konzentration von TRAIL (Tumor Necrosis Factor Related Apoptosis Inducing Ligand) im Serum wurde mit Cytometric Bead Array, Fas-Ligand und TNF-R-I (Tumor Necrosis Factor Receptor I) mit ELISA bestimmt. Die Granulozytenisolation erfolgte durch CD15 positive MicroBeads. Danach wurde eine TUNEL Färbung durchgeführt. Statistik mit One Way ANOVA und Student Newman Keuls Test. P<0,05.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt wurden 93 Patienten eingeschlossen.
- GJ: n=26, Alter 29±3 Jahre, m:w=15:11.
- GA: n= 26, Alter 78±6 Jahre, m:w=15:11.
- AF: n=21, Alter 86±7 Jahre; m:w=7:14.
- JF: n=20, Alter 31±9 Jahre, m:w=12:8.
Bei alten Patienten führte weder Trauma noch Operation zu einer Reduktion der Apoptoserate in den PMNs während diese bei jungen Patienten bereits nach Trauma und nach Operation signifikant reduziert war. Die TRAIL Serumspiegel waren in den alten Patienten nach Trauma signifikant reduziert und sanken weiter nach der Operation. Junge Patienten erfuhren keine Serumspiegeländerung durch das Trauma, die Operation führte auch zu einer signifikanten Reduktion. Die Fas-Ligand Konzentration war beim alten Patienten nach Trauma nicht verändert, während bei den jungen Trauma und Operation zu einer signifikanten Reduktion führten.
Als Hinweis für eine verminderte posttraumatische Aktivierung von PMNs, blieb deren Apoptoserate beim alten Patienten unverändert. Die apoptoseinduzierenden Liganden waren beim jungen Patienten nach Trauma signifikant erniedrigt.
Zusammenfassend weisen Apoptosemarker im Serum und die Apoptoserate von PMNs im Blut nach Trauma deutliche altersabhängige Unterschiede auf, die mit einer verminderten posttraumatischen Aktivierung des Immunsystems beim alten Menschen einhergehen könnten.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR22-1213
doi: 10.3205/14dkou561, urn:nbn:de:0183-14dkou5611
Published: October 13, 2014
© 2014 Vester et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Jun 17, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News
Biomechanischer Vergleich augmentierter und nicht-augmentierter SI-Schrauben im Hemi-Pelvis-Model
Grüneweller N, Raschke MJ, Widmer D, Zderic I, Wähnert D, Gueorguiev B, Fuchs T, Windolf M
Fragestellung: Die operative Versorgung von Sakruminsuffizienzfrakturen führt zu Schwierigkeiten bei der Verankerung des Osteosynthesmaterials im osteopenen Knochen. Die Zementaugmentation (ZA) von Schrauben könnte zu einer verbesserten Stabilisierung führen. Ziel dieser Studie war der paarweise biomechanische Vergleich von augmentierten (augm.) und nicht-augmentierten (n.-augm.) SI-Schrauben in einem Sakrumfrakturmodell. Speziell der klinische Versagensmodus des Herausdrehens der SI-Schraube sollte simuliert und untersucht werden.
Methodik: Zunächst wurde ein Hemi-Pelvis-Testmodell entwickelt. Mittels invers-dynamischer Analyse (AnyBody Technology, Dänemark) wurden die auf das Iliosakralgelenk wirkenden Kräfte und Momente bei normalem Gang determiniert, um eine physiologische Belastung der Iliosakral-Region trotz resezierter Symphyse sicherzustellen.
Fünf humane Beckenfrischpräparate (1 männliches, 4 weibliche, Durchschnittsalter 76,8 Jahre) wurden unter Belassen der dorsalen Bandstrukturen von sämtlichem Weichgewebe befreit. Die Symphyse wurde reseziert. Die Knochendichte des Sakralwirbelkörpers 1 wurde CT-graphisch bestimmt. Beidseitig wurde eine Sakrumosteotomie durchgeführt und mittels kanülierter SI-Schrauben (Spitze zusätzlich perforiert) stabilisiert. Randomisiert wurde je eine Schraube pro Becken mit 3 ml Knochenzement an der Schraubenspitze augmentiert.
Die biomechanische zyklische Testung erfolgte zuerst einseitig mittels biaxialer, servohydraulischer Prüfmaschine auf Grundlage der berechneten Kräfte und Momente bis zum Versagen des Konstrukts. Die andere Seite des Beckens wurde nachfolgend in identischer Weise belastet. Das Verhalten des Konstrukts wurde radiologisch und mittels optischer 3D-Bewegungsanalyse während des Tests überwacht. Als Versagenskriterien wurden Herausdrehen, Ausreißen und Auslockern der Schraube in der Frontalebene untersucht.
Die statistische Auswertung erfolgte mittels des Wilcoxon-Rangsummentests (Signifikanzniveau p<0,05).
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Ein Herausdrehen der Schraube wurde in 50% der Tests beobachtet (3x n.-augm, 2x augm.). Durch die ZA zeigte sich ein signifikant besserer Halt der Schraube im Sakrum (p=0,043) . Das Versagen des Gesamtkonstruktes (Sakrum und Ilium) zeigte aber keinen Unterschied zwischen augm. und n.-augm. Schrauben (p=0,138). Bei den augm. Schrauben konnte in 4 Fällen ein Einbrechen der Unterlegscheibe durch die äußere Iliumkortikalis beobachtet werden.
Der Versagensmechanismus des Herausdrehens der Schraube konnte experimentell reproduziert werden. Das Modell erscheint damit valide. Die ZA verbessert zwar den Halt der Schraube im Sakrum, hat jedoch wegen vermehrten Einbrechens der Unterlegscheibe am Ilium keinen signifikanten Einfluss auf die Stabilität des Gesamtkonstruktes. Die Verwendung von größeren Unterlegscheiben könnte zu einer verbesserten Gesamtstabilität beitragen. Das Herausdrehen der Schraube konnte durch die ZA nicht durchgängig verhindert werden.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR21-1401
doi: 10.3205/14dkou555, urn:nbn:de:0183-14dkou5557
Published: October 13, 2014
© 2014 Grüneweller et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Jun 17, 2019 | Chirurgische Orthopädie, News
Ist die zementaugmentierte Densverschraubung der konventionellen Versorgung bei osteoporotischen Frakturen Überlegen? – Ein biomechanischer Vergleich
Berger-Roscher N, Waschke A, Kalff R, Wilke HJ
Fragestellung: Bei geriatrischen Patienten konnte die Osteoporose des Dens axis als ein wesentlicher Prädiktor für die Ausbildung einer Pseudarthrose nach Verschraubung von Typ-2-Densfrakturen identifiziert werden. Es ist jedoch bekannt, dass die Osteoporose einen verminderten Schraubenhalt bedingt und eine suffiziente Kompression des Frakturspaltes problematisch ist. Wir stellen daher die Hypothese auf, dass bei Vorliegen von verminderter Knochenqualität die zementaugmentierte Verschraubung der herkömmlichen Verschraubung der Densfraktur überlegen ist.
Methodik: Insgesamt wurden 18 humane Axispräparate (Median 86,5 Jahre; 69–98 Jahre) verwendet. Alle Präparate wurden auf ihre Knochenmineraldichte (BMD) hin untersucht mittels quantitativer Computertomographie in derjenigen Region, in welcher die Position des Schraubenschaftes erwartet wurde. Es wurden zwei vergleichbare Gruppen gebildet, deren mittlere Knochendichte und Alter sich nicht signifikant unterscheiden (p = 0,31 bzw. p = 0,71; Shapiro-Wilk, t-Test) (Tabelle 1 [Tab. 1]). Bei allen Präparaten wurde durch einen scharfen Meißel eine Typ-2-Fraktur erzeugt und diese durch eine neu entwickelte kanülierte und im Bereich des Axiskörpers perforierte Spezialschraube verschraubt. Bei neun Präparaten erfolgte eine zusätzliche Zementaugmentation über die Schraube mit hochviskösem PMMA-Zement. Der Sitz der Schraube und die Zementverteilung wurden durch Computertomographie überprüft. Die Stabilität der Osteosynthese wurde per Versagenstest durch Applikation einer Querkraft senkrecht auf den Dens axis getestet. Zur präzisen Verformungsanalyse wurde ein externer Laser verwendet.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bei der zementierten Verschraubung war die Maximalkraft bei Versagen 2,3 fach höher (p<0,001, Mann-Whitney) und die Steifigkeit war 1,7 fach größer (p=0,039, Mann-Whitney) (Tabelle 1 [Tab. 1]). Die Zementverteilung zeigte sich in allen Präparaten zirkumferent um den Schraubenschaft ohne Auswanderung in Richtung Frakturspalt oder Spinalkanal (Abbildung 1 [Abb. 1]). Zementleckagen wurden nicht beobachtet.
Die zementierten Präparate sind den unzementierten biomechanisch statistisch deutlich überlegen in Bezug auf die Maximalkraft sowie die Steifigkeit des gesamten Konstrukts. Auf Grund der deutlich erhöhten Rigidität der Osteosynthese durch die Zementaugmentation sollte eine verbesserte Frakturheilung bei Patienten mit Osteoporose und Densfrakturen erzielbar sein. Die Technik erscheint vielversprechend im Hinblick auf die Verringerung der Pseudarthroserate nach Verschraubung von osteoporotischen Typ-2-Densfrakturen des älteren Menschen.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR21-532
doi: 10.3205/14dkou553, urn:nbn:de:0183-14dkou5531
Published: October 13, 2014
© 2014 Berger-Roscher et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
by G. H. | Apr 29, 2019 | Chirurgische Orthopädie, Konservative Orthopädie, News
Die Veränderung der Oberschenkelmuskulatur-Aktivität bei unterschiedlichem Bindungsaufbau im alpinen Skisport
Fehske K, Roßberg M, Hoos O
Fragestellung: Das Kniegelenk steht nach wie vor im Fokus bei Verletzungen im Skisport. Die Prävention von ligamentären Läsionen hat an Bedeutung gewonnen. Ein Ansatz ist es, die muskuläre Stabilisierung des Knigelenkes zu optimieren. Betrachtet man die Oberschenkelmuskulatur so ist es erwiesen, dass die Quadrizepsmuskulatur (QM) als Antagonist und die Ischiocruralmuskulatur (Hamstrings, HS) über eine Stabilisierung des Tibiaplateaus als Agonist des vorderen Kreuzbandes (VKB) anzusehen ist. Eine höhere Aktivierung der IM im Verhältnis der QM führt dementsprechend zu einer Verringerung des VKB-Ruptur Risikos.
Variationen im Bindungsaufbau führen zu einer Veränderung der Muskelaktivierung. In unserer Arbeit sollte gezeigt werden, ob und wie diese Veränderungen quantifizierbar sind.
Methodik: Gemessen wurden 51 Probanden, davon 20 männlich und 31 weiblich. Die Messungen erfolgten randomisiert, d.h. in zufälliger Reihenfolge. Mittels 8-Kanal-Oberflächen-EMG wurde zunächst die Maximalkraft der vorderen (M. vastus medialis und M. rectus femoris) bzw. der hinteren (M. biceps femoris und Mm. semitendinosus/ semimembranosus) Oberschenkelmuskulatur bestimmt. Für die Messung des Bindungssystems wurden die Oberflächen-Signale für drei verschiedene Aufbauten (Vorfußerhöhung, Rückfußerhöhung und Neutral) in jeweils drei verschiedenen Positionen (Vorlage, Neutralposition, Rücklage) abgeleitet. Aus den erhaltenen Werten aus je zwei Messungen wurde jeweils ein Mittelwert für die Quadricepsmuskulatur sowie für die Hamstrings berechnet, welche mit den Maximalkräften in Verhältnis gesetzt wurden. Aus der so erhaltenen relativen Anspannung des Muskels konnte die jeweilige Hamstrings/Quadriceps-Ratio (H/Q) berechnet werden. Zusätzlich wurde jeweils ein Fragebogen zu Alter, Größe, Gewicht, Skikönnen, bisherige Verletzungen und Sportzeit pro Woche beantwortet.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Bezüglich des Bindungssystems konnte kein signifikanter Unterschied zwischen Vorfuß-, Rückfußerhöhung und Neutral gefunden werden, wobei die Vorfußerhöhung im Mittel die höchsten H/Q-Ratios erzielte (V: 1,20, N: 1,18, R:1,09; p=0,228). Die gemessenen männlichen Probanden zeigten hier bei allen drei Bindungsaufbauten signifikant (p=0,09) höhere H/Q-Werte als die gemessenen Frauen.
Bei der Betrachtung von Untergruppen zeigten Skifahr-Könner (sichere Bewältigung von schwarzen Pisten) bei der Vorfußerhöhung signifikant (p=0,034) höhere H/Q-Werte als die Gruppe der Anfänger/Fortgeschrittenen. Bei der neutralen Bindung, sowie der Rückfußerhöhung ergaben sich keine signifikanten Unterschiede.
Aus den gemessenen Ergebnissen für die Bindungstypen lässt sich ableiten, dass eine Vor- oder Rückfußerhöhung keinen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung des H/Q Ratios leisten kann. Der wichtigste Faktor scheint eine stabile Vorlage-Position auf dem Ski beziehungsweise die Vermeidung von Rücklage zu sein. Die Vorlage beziehungsweise das aktive Verlagern des Körperschwerpunktes im Kurvenwechsel ist ein Merkmal hochwertigen Kurvenfahrens.
Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2014). Berlin, 28.-31.10.2014. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2014. DocGR19-1569
doi: 10.3205/14dkou534, urn:nbn:de:0183-14dkou5343
Published: October 13, 2014
© 2014 Fehske et al.
This is an Open Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/deed.en). You are free: to Share – to copy, distribute and transmit the work, provided the original author and source are credited.
