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1  Einleitung

1.1 Die Distraktionsosteognese

1.1.1 Grundsätzliches und Historisches zur Distraktionsosteogenese

Die Distraktionsosteogenese ist ein Verfahren zur Verlängerung eines Knochens bei kongenitalen Längenunterschieden von Extremitäten, Minderwuchs oder zur Überbrückung von Knochendefekten unterschiedlicher Genese. Möglich wird dies durch das Potential des Knochens zur Regeneration, wie es bei fast keinem anderen Gewebe des menschlichen Körpers vorkommt.(51) Durch entgegengesetzten axialen Zug an den zwei Segmenten eines operativ durchtrennten Knochens über einen Distraktionsapparat (meist als Fixateur externe) bildet sich ein Kallusgewebe, das schließlich zum Röhrenknochen umgebaut wird. Die ersten Versuche der Extremitätenverlängerung begannen im 19. Jahrhundert. Von Langenbeck (1869), Hopkins und Penrose (1889), und von Eiselsberg (1897) beschrieben verschiedene Methoden(209), meist als einzeitige Eingriffe. Hauptindikationen für die Extremitätenverlängerung waren Poliomyelitisfolgen, Substanzdefekte nach Osteomyelitis, Kriegsverletzungen und kongenitale Missbildungen. Die Behandlung war für die Patienten schmerzhaft und mit hohen Komplikationsraten behaftet. Die moderne Distraktion begann mit Codivilla 1903, der als Fixpunkt für die Extensionsbehandlung einen Nagel in den Kalkaneus einbrachte und über diesen die Zugkräfte leitete.(91) Die Distraktion wurde in einer Sitzung durchgeführt, der Patient anschliessend durch Gipsverbände immobilisiert. Mit dieser Technik erreichte er bei 26 Patienten eine Beinverlängerung zwischen drei und acht Zentimeter. 1913 führte Ombredanne eine schräge Osteotomie durch und verlängerte den Femur schrittweise um bis zu 4 cm durch eine Vorform des unilateralen Fixateurs. 1924 führte L.C.Abbott in St. Louis/USA die Drahtfixation der zu distrahierenden Fragmente ein, er erkannte auch die positive Wirkung der Latenzperiode und distrahierte erst zwei Wochen nach der Osteotomie.(2) Trotz weiter Verbreitung dieser relativ fortschrittlichen Technik wurde die Distraktionsosteogenese aufgrund der Vielzahl an Komplikationen vorübergehend wieder verlassen. In Europa arbeitete Anderson an Abbotts Technik weiter. Nach anfänglichen Komplikationen entwickelte er nach langjähriger Erfahrung auf diesem Gebiet ein akzeptierbares Operationsverfahren.(9) Als signifikante Neuentwicklung präsentierte Wagner 1963 einen unilateralen [Seite 7↓]Fixateur, der eine einfache Bedienung mit hohem Patientenkomfort verknüpfte.(359) Damit wurde die Mobilisierung des Patienten, vor allem bei Distraktion des Femurs, deutlich vereinfacht, nachteilig war die eingeschränkte Möglichkeit der Achsenkorrektur. Sein Verfahren, das nach der Distraktion (1,5-2 mm/Tag) eine autologe Knochenspantransplantation und Plattenosteosynthese vorsah, wurde lange Zeit zum Standard im deutschsprachigen Raum.

Dem Verfahren der Knochendistraktion verhalf schließlich Gavril Abramov Ilizarov aus Kurgan in Sibirien zum entscheidenden Durchbruch.(272) Seine Erkenntnisse blieben der westlichen Welt lange Zeit verschlossen, zum einen aufgrund der Publikationen in russischer Sprache, andererseits auch durch die politischen Verhältnisse. Durch die Verwertung bestehender Forschungsergebnisse, aber auch großangelegter eigener experimenteller und klinischen Studien entwickelte er in den fünfziger Jahren ein auf biologischen Grundlagen beruhendes Konzept, das sich im Prinzip bis heute durchgesetzt hat und weite Verbreitung fand.(39) Ilizarov entwickelte die Techniken und Ideen verschiedener Forscher weiter und kam durch deren Synthese mit seinen eigenen tierexperimentellen und klinischen Beobachtungen in den fünfziger Jahren zu guten Resultaten. Er erkannte die Wichtigkeit der Berücksichtigung biologischer Prinzipien bei der Knochenregeneration(173), mit denen sich August Bier in den 20er Jahren bereits befasst hatte.(51) Ilizarov forderte eine geringstmögliche Zerstörung des Periostes sowie der medullären Vaskularisierung des Knochens an der Durchtrennungs­stelle(172), da ein minimal traumatisches Vorgehen die anschließenden Reparaturvorgänge fördert.(40,127) Vor Distraktionsbeginn setzte Ilizarov eine postoperative Latenzzeit von 5 bis 10 Tagen, um eine ausreichende Revaskularisation sowie eine Organisation des Bindegewebes im Distraktionsspalt zu ermöglichen. Die Distraktion sollte etwa 1 mm pro Tag betragen und möglichst kontinuierlich sein. Durch eine kontinuierlich wirkende Zugspannung wird die fibröse Zwischenzone, die aus mesenchymalen Zellen besteht, zur funktionellen “Wachstumsfuge“.(175,176,274) Ein von ihm modifizierter Ringfixateur bot eine sehr stabile Fixierung, die jedoch geringe axiale Mikrobewegungen zulässt, welche die Bildung des Regenerates stimuliert. Der Einfluss der Rigidität des Fixateursystems auf die Kallusbildung wurde in verschiedenen Studien untersucht und die positive Wirkung von minimalen Axialbewegungen im Frakturspalt bestätigt.(87,158,375) Daher ist auch der physiologische Gebrauch der Extremität Teil von Ilizarovs [Seite 8↓]Behandlungskonzept.(174)Eine begleitende physiotherapeutische Behandlung kann auch die Atrophie von Muskeln und Knochen minimieren und das Risiko von Kontrakturen und Thrombosen senken.(120) Nach der Publikation von Ilizarovs Arbeit Anfang der 80er Jahre bemühten sich viele Autoren, die Ideen Ilizarovs weiterzuentwickeln und die Fixationssysteme zu modifizieren. Als wesentliche Ergänzung zur Methode nach Ilizarov erweiterte DeBastiani die Latenzzeit vor Distraktionsbeginn auf 14 Tage, um den sich bildenden Kallus zu distrahieren: ein Verfahren, das er als “Kallotasis“ respektive “Kallusdistraktion“ bezeichnete.(100)

1.1.2 Histologie der Distraktionsosteogenese

Die biologischen Vorgänge bei der Distraktion unterscheiden sich per definitionem im Vergleich zur sekundären Frakturheilung durch das fehlende Auftreten von chondraler Ossifikation.(101) Die Bildung des sogenannten Regenerates (Zone rapider Ossifikation zwischen den auseinander wandernden Knochenenden) wird durch die ausgeübten Zugkräfte induziert.(12,201)Es wird angenommen, dass die Zugkräfte zur Stimulation der Osteoblasten führen.(220) Der Raum zwischen den Knochenfragmenten nach Osteotomie beziehungsweise Kortikotomie besteht aus Hämatom und fibrösem Exsudat, anschließend bildet sich Resorptions- und Granulationsgewebe(368), das sich durch metaplastische Prozesse zunehmend in ein longitudinal orientiertes, fibröses Bindegewebe umwandelt.(12,270) Innerhalb der ersten Tage wachsen Kapillaren in das interfragmentäre Gewebe ein. Nach Distraktionsbeginn bilden fibroblastenartige Zellen eine fibröse Matrix, die weitgehend aus Typ I Kollagen besteht.(361) Zentral bildet sich während der ersten Distraktionswoche eine weitgehend avaskuläre fibröse Zwischenzone aus, die erst nach Abschluss der Distraktion während der Konsolidierungsphase ossifiziert.(15,276) In der zweiten Woche der Distraktion formieren sich Osteoblasten um die Gefäßsinus und bilden mit kollagenen Fasern und Osteoid säulenartige Strukturen, die von der Osteotomieoberfläche auf die sog. fibröse Zwischenzone (FIZ, “fibrous interzone“) zuwachsen, beziehungsweise sich durch “de novo“-Synthese von kollagenen Fasern während der Distraktion in der FIZ bilden. Diese lagern kortikotomienah beginnend zunehmend Mineralsalze ein, durch den Distraktionsprozess entsteht somit eine intramembranöse Knochenbildung.(176,180,272) Einzelne nachgewiesene Knorpelinseln im Regenerat wurden auf eine zu schnelle [Seite 9↓]Distraktionsgeschwindigkeit(368), Instabilität des Fixateurs beziehungsweise vermehrte interfragmentäre Bewegungen(88) oder unzureichende Vaskularisierung zurückgeführt(182); in anderen Untersuchungen wird das Auftreten von einzelnen Knorpelinseln als regulärer Teil der Osteogenese beschrieben.(101,122,182) Sowohl periostale als auch endostale Kallusbildung wurde in verschiedenen Studien beobachtet.(101,211,381) Dabei gehen Osteoblasten aus dem Kambium des Periostes sowie des Endostes hervor.(77,250)Es handelt sich demnach um eine plurizentrische Knochenbildung.(279) Die regenerative Aktivität der Knochenhaut wird durch den Grad der Traumatisierung bei der Osteotomie mitbestimmt.(211,368) Die Reifungsvorgänge schreiten weiter fort, die FIZ wird schließlich durch Verschmelzung der Ossifikationsfronten durchbaut. Dieser Vorgang setzt nach der Distraktionsphase ein, wenn keine Zugkräfte mehr auf das Regenerat wirken.(12) Kortikotomienah beginnend werden nun die gebildeten Trabekel einem Remodellierungsprozess unterworfen, weitere Kollagenfasern werden in die Knochensäulen miteinbezogen und bilden ein spongiöses Netzwerk mit intensiver Interaktion mit dem originären Knochen.(368) In den anschließenden Wochen entstehen longitudinal ausgerichtete lamelläre Knochentrabekel. Parallel dazu treten Osteoklasten auf, die durch Resorptionsvorgänge den Markraum modellieren, so dass schließlich wieder ein Röhrenknochen entsteht. Durch kontinuierliche Umbauprozesse werden die mechanisch stabileren Haversschen Systeme gebildet, der entstandene Neokortex nimmt an Dichte zu, die Verbindungen zum ursprünglichen Knochen werden weiter ausgebaut. Der Remodellierungsprozess lässt sich noch nach 1½ Jahren durch hohe Aktivität von Osteoklasten und –blasten nachweisen.(368)

Die Distraktionsosteogenese nach der Ilizarov-Methode versucht, diese biologischen Prozesse zu nutzen und durch möglichst kontinuierliche Zugkräfte die regenerativen Eigenschaften des Gewebes zu stimulieren, ohne die Vaskularisierung im interfragmentären Spalt zu beeinträchtigen. Die kontinuierlichen Zugkräfte auf die Weichteilstrukturen verursachen während der Distraktionsphase auch histomorphologisch nachweisbare Läsionen: An Muskelgewebe fanden sich degenerative Veränderungen bis Nekrosen einzelner Muskelfasern durch Dehnung sowie Muskelfaserdenervierungen.(121,240) Histologische Untersuchungen der Nerven, welche einer Verlängerung unterzogen wurden, zeigten segmentale Demyelinisierungen, Schwellungen der Markscheiden und Querschnitts­[Seite 10↓]verdünnungen der Axone.(340) An Sehnen wurden nach Distraktion lymphozytäre Zellinfiltrationen und Rupturen einzelner Fasern festgestellt, die anschließend während der Konsolidierungsphase teils narbig ausheilten.(121) Während der Distraktion kommt es zur Zunahme der Vaskularisierung, die Schäden an den Gefäßen selbst sind gering.(175) Die reparativen Vorgänge setzen bald nach der Schädigung, also noch während der Distraktionsphase ein. Hier kommt es dann durch Histogenese zur Vermehrung und Reparatur dieser Gewebe.(121,196) Insgesamt ist die Distraktionsosteogenese ein Verfahren, bei welchem eine enorm hohe osteogenetische Potenz freigesetzt wird, deren Nutzen die mikrostrukturellen Schädigungen überwiegt. In vielen Fällen, vor allem nach Trauma oder Tumorresektion, ist die Distraktionsosteogenese das Verfahren der Wahl zum Erhalt der jeweiligen Extremität.

1.1.3 Die heutige klinische Applikation der Distraktionsosteogenese

Die Indikationsgebiete zur Verlängerung eines Knochens sind vielfältig(259,278), hier einige Beispiele: kongenitale Hypoplasien von Extremitätenknochen, posttraumatische Wachstumsverzögerungen z.B. nach Aitken II/III Frakturen, kongenitaler Minderwuchs (Achondroplasie / Pseudoachondroplasie / Turner-Syndrom), Knochendefekte nach Osteomyelitis, Resektion von Knochentumoren oder –zysten, Beinlängendifferenzen bei neurologischen Erkrankungen wie Poliomyelitis oder Paresen, Mandibuladistraktion bei Mikrognathie und hemifacialer Mikrosomie, Knochendefekte nach Trümmerfrakturen. Die häufigsten Lokalisationen zur Distraktion stellen die Knochen des Achsenskeletts dar, wobei sich vor allem der Ausgleich von Beinlängendifferenzen bewährt hat. Auch bei Substanzdefekten der langen Röhrenknochen besitzt das Verfahren einen deutlichen Vorteil verglichen mit der Überbrückung durch autologe oder heterologe Spongiosa, da sich durch die Distraktion ein vollwertiger Röhrenknochen entwickelt.(64) Bei Knochendefekten wird unter anderem die Methode des Segmenttransportes angewandt: dabei wird eine defektferne Osteotomie durchgeführt, das entstandene freie Fragment wird per Fixateur von dem Osteotomiespalt weg zu dem Substanzdefekt gezogen. Das entstehende Regenerat im Osteotomiespalt gleicht die Länge des Substanzverlustes aus, im “Dockingbereich” setzen die Vorgänge der [Seite 11↓]Frakturheilung ein.

Seit der ersten Beschreibung eines Fixateurs in der Literatur durch Jean Francois Malgaigne 1840 wurde an der technischen Optimierung der Fixateursysteme gearbeitet. Die heute eingesetzten gängigen Vorrichtungen wie Ring-, Mono- oder Hybridfixateur basieren weitgehend auf den Vormodellen, jedoch sind diese durch Verwendung moderner hochwertiger Materialien stabiler und zuverlässiger. Je nach Indikation kann ein für den Patienten optimales Modell ausgewählt werden. Dennoch handelt es sich um ein relativ komplikationsreiches Verfahren, das eine optimale Zusammenarbeit von Arzt und Patient erfordert. In der Literatur wird die Inzidenz von Komplikationen je nach Auswahl der Kriterien unterschiedlich angegeben. Infektionen an den Insertionsstellen von Schanzschrauben oder Befestigungsdrähten sind häufig und können eine Osteomyelitis zur Folge haben. Es erweisen sich auch die Anpassungsvorgänge der Weichteile während der Distraktion nach wie vor als ein großes Problem.(273,274) Neurovaskuläre Reaktionen auf die Zugbelastung können sensible oder selten motorische oder trophische Störungen verursachen, relative Verkürzungen der Muskulatur beziehungsweise Sehnen und Faszien bergen die Gefahr von Gelenksubluxationen oder Kontrakturen (häufig Extensionsdefizit am Kniegelenk oder Pes equinus) in sich. Hier wurde eine Distraktion in möglichst kleinen Inkrementen als hilfreich beschrieben.(1) Aber auch das Regenerat im Distraktionsspalt verursacht häufig Probleme durch zu schnelle oder zu langsame Konsolidierung oder durch die Ausbildung von Pseudarthrosen. Bei verfrühter Entfernung des Fixateurs nach der Konsolidierungsphase sind Verbiegungen oder die Fraktur des distrahierten Knochens beschrieben worden.(338) Zur sicheren Durchbauung der Distraktionszone ist eine lange Tragedauer des Fixateur externe nötig. Eine Alternative stellt der sogenannte Verfahrenswechsel dar. Hierbei wird der Fixateur externe als offenes Verfahren durch einen intramedullären Kraftträger als geschlossenes Verfahren ersetzt, eine Prozedur mit dem nicht unerheblichem Risiko einer Knocheninfektion.(161,219) Bei einer besonderen Methode der Knochenverlängerung und des Segmenttransportes wird das Transportsegment über einen bereits liegenen Marknagel transportiert. Bei diesem Verfahren ist die frühzeitige Abbau des Fixateur externe bereit impliziert, bietet jedoch mehrere weitere Komplikationsmöglichkeiten.(285)Die Distraktionsosteogenese ist insgesamt ein ausgesprochen zeitintensives Verfahren, das dem Patienten ein hohes Maß an Compliance abverlangt. Die psychologischen Probleme bei der Akzeptanz der sehr [Seite 12↓]langwierigen Behandlung sollten daher nicht außer Acht gelassen werden. Der Patient muss nicht nur eine relativ schmerzhafte Prozedur über sich ergehen lassen, sondern ist auch im Alltag durch den Fixateur externe bei der Verrichtung einfacher Tätigkeiten wie Ankleiden, Waschen oder der Fortbewegung in hohem Maße eingeschränkt. Eine möglichst frühzeitige Entfernung des Fixateurs ist daher wünschenswert. Zusammenfassend ergeben sich daher aus der heutigen klinischen Applikation der Distraktionsosteogenese folgende Anforderungen an die klinische und experimentelle Entwicklung:

Abkürzung der Behandlungsdauer durch eine Beschleunigung der Regeneratkonsolidierung

Optimierung des Heilungsmonitorings, um Heilungsstörungen frühzeitig zu erfassen und um eine frühzeitige und sichere Entfernung der externen Fixation zu ermöglichen

Die untenstehenden Untersuchungen wurden zur Bearbeitung beider klinischer Fragestellungen durchgeführt um Möglichkeiten aufzuzeigen, die klinische Applikation der Distraktionsosteogenese zu verbessern.


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1.2  Wachstumsfaktoren, Wachstumshormon (GH) und Insulin-like growth factor-I (IGF-I)

Mehrere Studien haben gezeigt, dass nach erlittenem Schädel-Hirn-Trauma die Frakturheilung verbessert ist(331,335)und Serum von derartig verletzten Patienten eine erhöhte mitogene Aktivität von Osteoblasten bewirkt.(50)Zusätzlich konnte nachgewiesen werden, dass ein ossäres Trauma eine Stimulierung der Frakturheilung an anderer Stelle des Skelettes induziert.(107) Dies lässt vermuten, dass ein humoraler Mechanismus zur Stimulation der Ossifikation existiert.

1.2.1 Wachstumsfaktoren

Ein Teil des systemischen Effektes nach Schädel-Hirn-Trauma und skelettalem Trauma wird einigen Vertretern der sog. Wachstumsfaktoren zugeschrieben, deren Konzentration im Serum von Patienten mit Distraktionsosteogenese oder Fraktur erhöht ist.(166,202,364) Die bisherigen Versuche, die Frakturheilung zu beschleunigen, haben sich im wesentlichen auf die Definition und Applikation von unterschiedlichen Wachstumsfaktoren konzentriert. Neue Techniken auf dem Gebiet der Zell- und Molekularbiologie ermöglichen es zunehmend, die zugrundeliegenden Vorgänge bei der Reparatur von ossärem Gewebe zu verstehen. Zu dem bisher bekannten histologischen Algorithmus der Frakturheilung sind Modelle der Regulation von Mitoseaktivität, Migration, Transformation, Differenzierung und Syntheseaktivität der beteiligten Zellen getreten. Als bekannte lokal regulierende Substanzen werden die immunmodulierenden Zytokine (z.B. Interleukin-1, Interleukin-6) und die sog. Wachstumsfaktoren, eine Gruppe von Signalpeptiden, unterschieden.(108) Von letzteren wird angenommen, dass sie eine führende Rolle bei der Regulation der Frakturheilung spielen. Folgende fünf Gruppen von Wachstumsfaktoren scheinen bei den lokalen Regelmechanismen, der Knorpel- und Knochenformation sowie –reparation, eine wichtige Rolle zu spielen.(57,60,192,229,233,253,254,304,332,349)

platelet-derived growth factor = PDGF

fibroblast growth factor = FGF

transforming growth factor-beta = TGF-beta

bone morphogenetic proteins = BMPs

insulin-like growth factors = IGFs


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Vertreter aus jeder dieser Gruppen spielen ebenfalls eine bedeutende Rolle bei der embryonalen Osteogenese.

Mit dem Platelet-derived Growth Factor (PDGF) und den Fibroblast Growth Factors (FGFs) stehen Wachstumsfaktoren zur Verfügung, bei welchen eine mitogene und syntheseaktivierende Wirkung im kollagenen Bindegewebe beschrieben wurde. Es konnte gezeigt werden, dass diese mitogene und syntheseaktivierende Wirkung einen osteoinduktiven Effekt in tierexperimentellen Frakturmodellen zur Folge hat.(205,260) Für Transforming Growth Factor-beta wurde ein breites Spektrum zellulärer Effekte nachgewiesen, insbesondere die Steuerung der Zellexpression von osteoblastären, chondrozytären und osteoklastären Vorläuferzellen.(336) Im Tierexperiment führte die Applikation von TGFs zu einer deutlichen Beschleunigung der Frakturkonsolidierung.(265,288,317) Bereits 1965 hat Urist gezeigt, dass die extraskelettale Implantation von demineralisiertem Knochen eine de novo Formation von Knorpel und Knochen zur Folge hat.(352) Auf der Basis dieser Entdeckung führten die nachfolgenden Untersuchungen zur Charakterisierung der Bone Morphogenetic Proteins (BMPs), von welchen derzeit zehn verschiedene Subtypen bekannt sind. BMPs haben vielfältige Aufgaben während der Embryogenese und im adulten Organismus. Vor allem BMP-2 und BMP-4 werden bei der enchondralen Ossifikation während der postnatalen Knochenformation und der Frakturheilung gefunden.(58-60,75,126,199,377,378)BMPs scheinen auch eine Rolle bei pathologischen Knochenbildungsprozessen zu spielen, so z.B. bei ektopen Ossifikationen und Knochentumoren.(135)Die Entwicklung von rekombinantem humanem BMP und die Verbindung der Substanz mit geeigneten Trägermedien (z.B. kollagene Vliese) haben nun den klinischen Einsatz ermöglicht, nachdem in tierexperimentellen Studien eine signifikante Beschleunigung der Frakturheilung durch die Applikation von BMP nachzuweisen war.(94,133,197,318)In einer Multicenter-Phase-III-Studie konnten die tierexperimentellen Ergebnisse für die Heilung von offenen Tibiafrakturen bestätigt werden.(140)

Die Wirkungsweisen und Effekte der Insulin-like growth factors werden weiter unten im Zusammenhang mit ihrer Eigenschaft als Mediatoren des Wachstumshormons besprochen.

Es ist zu erwarten, dass die lokale Applikation oben beschriebener Wachstums­faktoren in human rekombinanter Form an z.B. offenen Frakturen oder [Seite 15↓]Pseudarthrosen bereits in naher Zukunft ein wirksames Instrument zur Behandlung und Vermeidung von Frakturheilungsstörungen bietet. Ein Nachteil der bisher beschriebenen Substanzen stellt ihre lokale Applikation dar, welche immer ein Freilegen bzw. eine Punktion der Frakturzone erfordert. Zusätzlich liegen möglicherweise inkonstante Wirkspiegel der Wachstumsfaktoren vor Ort vor und eine einmalig applizierte Dosis muss, wenn eine Revision vermieden werden soll, die Stimulation der Frakturheilung bewirken. Weitere Probleme ergeben sich aus der Definition geeigneter Trägermaterialien, welche zum einen eine gleichmäßige Freisetzung des Wachstumsfaktors gewährleisten soll und zum anderen selbst höchstmögliche Sicherheit bieten soll. Hier hat die Entscheidung, bovines Kollagen als Carrier zu verwenden, aufgrund der öffentlich geführten BSE-Diskussion, zur Verzögerung des klinischen Einsatzes von BMP-2 geführt. Neue Ansätze ergeben sich aus den Versuchen mit beschichteten Implantaten, welche in tierexperimentellen Studien zu guten Ergebnissen führten und nun in klinischen Studien ihre Sicherheit und Anwendbarkeit zeigen müssen.(318,288) Für die Distraktionsosteogenese jedoch sind sowohl letztgenannte Implantate als auch die einmalige Applikation von Wachstumsfaktoren beispielsweise in den Osteotomiespalt kaum die optimale Lösung. Zum einen würde der Einsatz eines beschichteten Marknagels oder einer beschichteten Platte immer einen Verfahrenswechsel mit einer nochmaligen Operation mit all ihren nachfolgenden Risiken erfordern.(219,285,327) Zum anderen würde eine initiale lokale Applikation eines Wachstumsfaktors (beispielsweise mittels eine Kollagenvlieses) möglicherweise die Regeneratbildung stören und hätte zudem ihre Wirksamkeit zum Zeitpunkt der Regeneratreifung längst verloren.(151,227,228,303)

Damit liegt der Gedanke an eine systemisch applizierbare Substanz nahe, welche kontinuierlich ihre Wirksamkeit entfaltet. Systemisch applizierte Wachstumsfaktoren haben jedoch in der Vergangenheit entweder keine Wirkung entfaltet oder zu signifikanten Nebenwirkungen geführt.(216,258)

Somit hat sich das Augenmerk der vorliegenden Studie auf die systemische Applikation von Wachstumshormon (Growth Hormone = GH) gerichtet, für dessen Einfluss auf die Frakturheilung widersprüchliche Daten vorliegen(30,74), jedoch in wenigen klinischen Versuchen vielversprechende Ergebnisse publiziert wurden.(214,215)


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Wachstumshormon (GH) ist ein systemisch zirkulierendes Hormon, welches vorwiegend über die Wirkung von Insulin-like Growth Factor I (IGF1) wachstumsstimulierend wirkt. In Zellkulturen konnte der anabole Effekt sowohl von GH als auch von IGF1 auf Osteoblasten und Chondrozyten nachgewiesen werden.(38,203)

1.2.2 Struktur und Funktion von Wachstumshormon

Der Zusammenhang zwischen Hypophyse und Wachstum wurde entdeckt, als man feststellte, dass Patienten mit Akromegalie oder Gigantismus Hypophysentumoren aufwiesen. Anfang der zwanziger Jahre züchteten Evans und Long Riesenratten, indem sie normalen Ratten ein Extrakt aus Rinderhypophysen injizierten. Zwischen 1945 und 1960 wurde in mehreren Versuchen festgestellt, dass das Wachstumshormon bei der jeweiligen Spezies, von welcher es gewonnen wurde, und bei Tieren von geringerer Entwicklungsstufe wirkt.(370,371))1951 entwickelte Raben eine Methode, um Wachstumshormon aus den Hypophysen Verstorbener zu isolieren und wies im Anschluss nach, dass dieses bei einem zwergenwüchsigen Patienten das Wachstum stimuliert.(281) Daraufhin wurde in den USA die National Pituitary Agency gegründet, welche die Gewinnung von GH aus humanen Hypophysen organisierte und lange Zeit die einzige Quelle für menschliches Wachstumshormon darstellte, um Kinder mit Wachstumsstörungen behandeln zu können. Anfang der siebziger Jahre gelang es dann schließlich, die Struktur von Wachstumshormon aufzuklären.(225,226,262,372)Das Wachstumshormon (auch: somatotropes Hormon, Somatotropin, Growth Hormone) von Mensch und anderen Säugetieren ist ein aus 191 Aminosäuren bestehendes Polypeptid und wird in der Adenohypophyse gebildet. Die der Entdeckungsgeschichte zuzuschreibenden Nomenklaturen sind noch nicht vereinheitlicht: STH = somatotropes Hormon, Somatotropin; GH = Growth Hormone.Speziesangaben, wie z.B. b = bovin, h = human, p = porcin, werden vorangestellt, ebenso die Herkunft aus gentechnologischer Produktion, die mit einem “r“ für rekombinant gekennzeichnet wird. Heute wird Wachstumshormon gentechnologisch mit Hilfe von E.coli Bakterien hergestellt. Das von den Bakterien produzierte Wachstumshormon wird gereinigt und lyophilisiert.(3,4,321) Die Sekretion des Wachstumshormons durch die Adenohypophyse erfolgt über eine pulsatile Freisetzung in einem diurnalen Rhythmus, die Hauptfreisetzung findet während der [Seite 17↓]Nacht statt bzw. während des Schlafens.(374) Viele physiologische Faktoren, wie Alter, Geschlecht, Entwicklungsstadium, Ernährungszustand, Körperzusammen­setzung, Trainingszustand, Stress und auch andere Hormone haben einen Einfluss auf die Amplitude und Frequenz der Wachstumshormonsekretion. Die Kontrolle der Wachstumshormonfreisetzung durch die Adenohypophyse erfolgt vor allem über zwei im Hypothalamus gebildete Peptide, das Wachstumshormon-Releasing Hormon und das Somatostatin.(56,65,132,144,145,341,363) Wachstumshormon wird von der Adenohypophyse in den Blutkreislauf abgegeben. Im Blut wurden bisher zwei verschiedene Wachstumshormon-Bindungsproteine (GHBPs = growthhormone-binding proteins) identifiziert. Die Bindung des Wachstumshormons an ein Bindungsprotein erhöht seine Halbwertszeit, die durchschnittliche Halbwertszeit von Wachstumshormon beträgt frei 9, an ein Bindungsprotein gebunden 29 Minuten. Mit diesen Bindungsproteinen oder auch frei gelangt das Wachstumshormon zu seinen Zielzellen, diese besitzen membranständige Glykoproteinrezeptoren für Wachstumshormon. Wachstumshormonrezeptoren wurden bisher in verschiedensten Geweben nachgewiesen, so z.B. in der Muskulatur, im Fettgewebe, im Herz, in der Leber, den Ovarien, auf Fibroblasten, Osteoblasten und Lymphozyten.(298)

Wachstumshormon wird schon seit längerer Zeit in der Medizin therapeutisch eingesetzt bei Kindern mit Wachstumshormonmangel, Turnersyndrom und chronischem Nierenversagen. Auch bei Erwachsenen mit einem Wachstums-hormondefizit, z.B. nach Hypophysektomie oder Traumatisierung der Hypophyse ist die Gabe von Wachstumshormon angezeigt. Unter der Therapie kommt es zu einer Zunahme an Muskelmasse und zu der Ausbildung eines günstigeren Verhältnisses von Muskelmasse zu Fett, weshalb Wachstumshormon auch zunehmend im Sport als Dopingmittel Verwendung findet.(261) Der anabole Effekt von Wachstumshormon kann aber auch bei kachektischen Zuständen, z.B. nach großen Operationen, infolge von Polytraumata, schweren Brandverletzungen oder bei Krebspatienten ausgenutzt werden.(47,159,282) Die positive Beeinflussung von Wundheilungsstörungen oder Knochenbruchheilungen durch die Gabe von Wachstumshormon ist bereits beschrieben, ebenso ist ein experimenteller Einsatz bei Osteoporose erwähnt.(8,214,215)


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1.2.3  GH, Insulin-like Growth Factors und ihre Bindungsproteine

Mit der direkten Wirkung von Wachstumshormon auf seine Zielzelle lassen sich jedoch nicht alle Beobachtungen der GH-Wirkung zufriedenstellend erklären. 1958 postulierten Salmon und Daughaday, dass es einen Botenstoff für die Vermittlung der Effekte des Hormons im Serum geben müsste.(301) Sie stellten fest, dass Blutserum den Einbau von Sulfat ins Knorpelgewebe fördert; das Serum von hypophysektomierten Ratten löste diesen Effekt nicht aus, auch dann nicht, wenn man dem Serum Wachstumshormon hinzufügt. Wurden jedoch hypophysektomierte Ratten mit Wachstumshormon behandelt, so konnte mit deren Serum der oben genannte Effekt wieder erzielt werden.(105) Dies führte zu der Theorie, dass nicht Wachstumshormon selbst diesen Prozess auslöst sondern Mediatoren, die man zunächst aufgrund ihrer Wirkung "Sulfation Factors", später Somatomedine nannte. 1972 wurden aus Serum Faktoren isoliert, welche die Zellteilung stimulierten und als deren Produktionsstätte man die Leber identifizierte. Diese wurden "MSA - Multiplication-stimulating activity" genannt. Bei der Identifizierung der Struktur des Somatomedin C(339) stellte sich heraus, dass es mit dem von Rinderknecht und Humbel aus dem menschlichen Körper isolierten IGF-I strukturidentisch ist.(295) Schließlich zeigte sich, dass all diese Substanzen identisch sind; heute werden sie Insulin-like growth factors (IGFS) genannt.(128)IGF-I ist ein Peptid bestehend aus 70 Aminosäuren, IGF-II besteht aus 67 Aminosäuren.(170,294) IGF-I wird vor allem in der Leber gebildet, seine Produktion unterliegt dort ganz dem Einfluss von Wachstumshormon.(49,52) Während der Blutspiegel des Wachstumshormons aufgrund seiner pulsatilen Freisetzung und seiner geringen Halbwertszeit schwankt (s.o.), ist der Blutspiegel des aus der Leber freigesetzten IGF-I relativ konstant.(s.u.) Aber auch diverse andere Zellen sind in der Lage, IGF-I zu synthetisieren, so z.B. die Zellen des Knochenmarks sowie Osteoblasten und Chondrozyten.(10,154)Durch Ausschüttung von GH aus dem Hypophysenvorderlappen wird in den Leberzellen vermehrt IGF-I produziert und in die Blutbahn abgegeben.(319) In den Leberzellen sind im Vergleich zu allen anderen Geweben die höchsten Konzentrationen an IGF-I mRNA nachzuweisen. Beim Menschen ist der IGF-I Spiegel im Serum eng mit der Produktion und dem Wirksamwerden des Wachstumshormons beim Längenwachstum verbunden. Die Serumkonzentration steigt während der Kindheit [Seite 19↓]langsam an, erreicht in der Pubertät ein Maximum und fällt dann im Alter ab.(147)Die Wachstumshormonabhängigkeit der IGF-I-Konzentration zeigt sich auch an exzessiv gesteigerten Serumwerten bei Patienten mit Akromegalie bzw. an niedrigen Werten bei Patienten mit verminderter GH-Produktion. Der niedrigste IGF-I-Spiegel wurde bei Menschen mit Laron-Dwarfismus beschrieben, einem Krankheitsbild, das durch einen Wachstumshormonrezeptordefekt in der Zellmembran bedingt ist.(385) Die Serum-IGF-II-Konzentration beim Menschen ist im Gegensatz zum IGF-I nicht abhängig vom Wachstumshormon.(35) IGF-II scheint besonders beim Größenwachstum in der Fetalperiode eine Rolle zu spielen, wenn das Wachstums­hormon noch ohne Einfluss bleibt und spielt beim erwachsenen Individuum eine eher untergeordnete Rolle. Die IGFs besitzen ähnliche biologische Wirkungen, doch erwies sich IGF-I in seiner stimulativen Wirkung auf Osteoblasten potenter als IGF-II.(320)

Die IGFs zirkulieren im Blut gebunden an Bindungsproteine (IGFBP = Insulin-like growthfactor binding protein), die Plasmahalbwertszeit der Aggregate wird mit 4-18 Stunden angegeben. 80-85% des zirkulierenden IGF-I ist an IGFBPs gebunden, der Rest liegt als sogenanntes freies IGF-I vor. Die Bindungsproteine werden vor allem in der Leber und im Knochenmark gebildet, es sind sowohl hemmende als auch unterstützende Einflüsse auf die Wirkungen der IGFs bekannt.(43,49,52,111,186,251,296,316) In der Blutbahn konnten bis heute sieben verschiedene IGF-binding Proteine isoliert und beschrieben werden (IGFBP-1-7).Von diesen liegen IGFBP-1, -2, -3 und -4 in so hohen Konzentrationen im Blut vor, dass man ihnen eine Modulationsfähigkeit der systemischen IGF-I Effekte zuspricht. Das IGFBP-3 ist das Haupttransportprotein für IGF-I im Serum und bindet ca. 95% des gesamten IGF-I im Serum. Nur einige Prozent sind mit den niedermolekularen Bindungsproteinen assoziiert und ein geringer Teil liegt ungebunden als freies IGF-I vor. Im Gegensatz zu dem an das IGFBP-3 gebundene IGF-I sind das freie IGF-I und das an die niedermolekularen IGFBPs gebundene IGF-I in der Lage, die Endothelbarriere zu passieren und ins Interstitium überzutreten. IGF-I und IGFBP-3 bilden zusammen mit der sog. Acid Labile Subunit (ALS) den 150-Kilodalton ternary-complex, der die zirkulierende Speicherform des IGF-I darstellt.(42,146) Das IGFBP-3 wird wie das IGF-I in den Leberzellen und zahlreichen anderen Geweben des Körpers gebildet. Beim gesunden Menschen gleicht der Verlauf der Serum-IGFBP-3-Konzentration über die Lebensjahre dem des IGF-I, allerdings ist das Maximum in der Pubertät nicht so [Seite 20↓]ausgeprägt wie beim IGF-I, so dass in dieser Zeit relativ mehr freies IGF-I vorliegt.(195)Die IGFBPs -1, -2 und -4 gehören zu den niedermolekularen Insulin-like Growth Factor Binding Proteinen. Wie oben angemerkt sind alle drei im Gegensatz zum IGFBP-3 in der Lage, die Endothelbarriere zu passieren und in den Extravasalraum überzutreten. Bar et al. vermuten, die Hauptaufgabe dieser Proteine bestehe darin, das IGF-I aus der Zirkulation ins Gewebe zu transportieren.(36,37)

Die Zielzellen besitzen IGF-Rezeptoren: Zwei in ihrer Struktur unterschiedliche IGF-Rezeptoren sind beschrieben, der Typ I-Rezeptor, ein Rezeptor vom Tyrosinkinase-Typ und der Typ II-Rezeptor, der keine Tyrosinkinaseaktivität besitzt. Mit diesem Unterschied geht ein Unterschied in deren Bindungsspezifität einher. Aufgrund der Beobachtung, dass ein gegen den Typ I-Rezeptor gerichteter Antikörper annähernd alle endogenen Effekte beider IGFs verhindert, vermutet man, dass der Typ I-Rezeptor bei den biologischen Antworten auf IGFs die wichtigere Rolle spielt.(297) Osteoblasten besitzen sowohl IGF-I- als auch IGF-II-Rezeptoren und sind zudem noch in der Lage, selbst IGF-I und IGF-II zu synthetisieren.(44,163,204,388) Wie oben erwähnt besitzen humane Osteoblasten gleichzeitig auch GH-Rezeptoren(38), über welche GH die Proliferation und Syntheseleistung von humanen Osteoblasten in-vitro direkt anregen kann.(203) In-vivo Daten von Mäusen, Hunden und Menschen, lassen vermuten, dass auch Osteoklasten Wachstumshormonrezeptoren besitzen.(80,204,266,290,387)Neben dem endokrinen Weg sind die Zellen auch in der Lage, sich gegenseitig auf dem parakrinen Weg zu beeinflussen, was die direkte Einflussnahme einer Zelle auf ihre Nachbarzellen bedeutet. Sogar die autokrine Beeinflussung ist möglich, d.h. die Zelle stimuliert sich mit den ausgeschütteten IGFs selbst.(349)

Da dem Wachstumshormon primär das Längenwachstum der Extremitäten zugeschrieben wird, sind die Wirkmechanismen des Hormons in der Epiphysenfuge der langen Röhrenknochen Bestandteil vieler Forschungsarbeiten. Nach der Entdeckung des “Somatomedins“ wurde ihm schnell eine Vermittlerrolle der Wirkungen des Wachstumshormons auf die Knorpelzellen der Epiphysenfuge zugeschrieben.(99,301) Bei in-vitro Kulturen von Knorpelzellen aus der Wachstumsfuge schien es zunächst so, als hätte das Wachstumshormon keinen direkten mitogenen Effekt und Somatomedin C (oder IGF-I) den alleinigen Anteil an der Replikation von Knorpelzellen.(162,187,357)In-vivo, bei der lokalen Gabe von Wachstumshormon in die Arterie einer Extremität hypophysektomierter Ratten, [Seite 21↓]wurde jedoch auch ein Effekt der alleinigen Gabe von GH nachgewiesen. Diese wachstumsfördernde Wirkung konnte jedoch durch die Gabe von Somatomedin C Antiserum aufgehoben werden, was - wie oben erwähnt - eine wachstumshormon­vermittelte lokale Produktion von Somatomedin C nahelegt.(178,308,309) Die 1985 von Green et al. aufgestellte "dual effector theory" besagt, dass GH auf zwei verschiedene Art und Weisen auf die Epiphysenfuge wirkt: Es regt Chondrozytenvorstufen zur Differenzierung an und erhöht die Sensibilität der Zellen gegen IGF-I. Des Weiteren wird durch GH die lokale Freisetzung von IGF-I vermittelt.(141) Später konnte eine proliferationsfördernde Wirkung von GH auf Knorpelzellen hypophysektomierter Ratten auch in-vitro nachgewiesen werden.(231,236)Hierbei wurde gezeigt, dass GH in erster Linie auf die Praechondrozyten und IGF-I primär auf die differenzierteren Stufen wirkt.(230,232) Außerdem fand man heraus, dass die Wirkung von GH in-vitro im Gegensatz zu IGF-I mit zeitlicher Verzögerung einsetzt(307), bei höherer Zelldichte nachlässt(268) und sich der jeweilige Effekt durch die Gabe einer höheren Konzentration nicht in dem Maße steigern lässt wie durch Erhöhung der Konzentration an IGF-I.(302) Im weiteren Zeitverlauf wiesen einzelne Arbeiten auch darauf hin, dass GH nicht nur in der Epiphysenfuge wirkt, sondern auch eine mitogene Wirkung auf Knorpel aus der Ohrmuschel(236), aus Gelenk und Nasenseptum,(357) und aus dem Beckenkamm(299) entfaltet. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass GH in-vivo und in-vitro Knorpel der Wachstumsfuge der langen Röhrenknochen und in eingeschränkter Form auch auf Knorpel anderer Lokalisation proliferationsfördernd beeinflusst.

Auch die Wirkung von GH auf Knochenzellen wurde von vielen Autoren beschrieben. Dabei wurde in-vitro ein mitogener Effekt von GH auf fetale Mausosteoblasten gefunden.(329) Die Vermutung der direkten Stimulation von Osteoblasten durch GH(328) wurde später durch die Beschreibung des GH-Rezeptors bei einem Zellklon von Rattenosteoblasten bestätigt(38), wobei man bei differenzierten Osteoblasten eine höhere Kapazität der GH-Rezeptoren fand als bei undifferenzierten.(330) Auch in-vivo konnte bei der neugeborenen Ratte ein Effekt auf die Proliferation festgestellt werden(255), nicht jedoch beim fetalen Schwein.(103) Noch nicht abschließend geklärt ist dabei die Rolle des IGF-I. Bei unreifen Mausosteoblasten konnte die wachstumshormoninduzierte Sekretion von IGF-I in-vitro gesehen werden(376), wohingegen dieser Effekt bei menschlicher Osteoblastenzellkulturen ausblieb.(203,222) Als Wirkung wird dem IGF-I am [Seite 22↓]Osteoblasten in-vitro sowohl bei der Maus als auch beim Menschen eine Stimulierung der Proliferation und Differenzierung sowie der Syntheseleistung zugeschrieben.(165,222,366) Ausgereifte, humane Osteoblasten reagierten in-vitro mit erhöhten Zellteilungsraten auf IGF-I.(366)IGF-I regt Osteoblasten zu einer verstärkten Knochenmatrixsynthese (Typ- I- Kollagen) an, verzögerte den Kollagenabbau(71,165) und stimulierte die Differenzierung von Präosteoblasten zu Osteoblasten.(241)Die Haupteffekte von IGF-I auf Osteoblasten sind somit:

  1. Differenzierungsreiz für Osteoblastenvorläuferzellen (Osteoprogenitorzellen) zu Osteoblasten
  2. Anregung der Osteoblasten zur Zellteilung (mitogener Effekt)
  3. Stimulation zur verstärkten Matrixsynthese (Typ- I- Kollagen)

1.2.4 GH und IGF-I bei der Knochenheilung

Bei der Suche nach Substanzen, die den oft langwierigen Prozess der Frakturheilung beschleunigen, kam sehr früh schon die Idee, Versuche mit Wachstumshormon durchzuführen. Die Ergebnisse der mit Ratten, Mäusen, Hasen und Hunden durchgeführten Versuche sind jedoch uneinheitlich. Während einige Autoren über eine Beschleunigung und Verstärkung der Kallusbildung sowie eine verbesserte Kallushärtung und biomechanische Belastbarkeit der verheilten Knochendefekte und Frakturen berichten(22,28,31,32,34,264,350), können andere Forscher diese Ergebnisse nicht bestätigen.(74,153,160,267)Die verschiedenen Versuche sind jedoch auch in ihrem Versuchsdesign sehr uneinheitlich, was deren Vergleichbarkeit erschwert. So arbeiteten die Forschungsgruppen mit verschiedenen Wachstumshormondosierungen und verschiedener Applikationsfrequenz. Einige Gruppen arbeiteten auch mit einer stark unterschiedlichen Anzahl von Versuchstieren in Versuchs- und Kontrollgruppe(160), mit Tieren, die sich noch im Wachstum befanden(351), oder achteten nicht auf Alter und Geschlecht der Tiere(213,351), was bei der Gabe von Wachstumshormon von großer Bedeutung ist. Wie sich bei neueren Untersuchungen herausgestellt hat, ist auch die Herkunft des Wachstumshormons von großer Bedeutung. Durch Bildung von Antikörpern gegen allogenes GH kann das verabreichte Hormon unwirksam werden.(73,235,353,386,389,390) Bei einigen Autoren wird nicht weiter auf die Herkunft des Wachstumshormons eingegangen(153), keine der Studien jedoch verwendete spezies-spezifisches Wachstumshormon, um den Effekt [Seite 23↓]der Antikörperbildung zu verhindern.

Die Auswirkung der Gabe von Wachstumshormon auf die histologischen Vorgänge bei der Frakturheilung ist am detailliertesten in der Arbeit von Mosekilde und Bak dargestellt.(257) Bei Ratten wurden Tibiafrakturen mit intramedullärer Schienung versorgt. Nach den ersten zehn Tagen zeigte sich dabei kein struktureller Unterschied zwischen den Wachstumshormon- und Kontrolltieren. Bei den GH-behandelten Tieren wurde jedoch eine vermehrte Einwanderung von Zellen aus dem Knochenmark in den Kallus beobachtet. Nach dem 30. Tag zeigte der Kallus bei den GH-behandelten Tieren eine deutlich geringere “Knochendichte“ als in der Kontrollgruppe. Bei den GH- Tieren war der Kallus sowohl in der Länge, als auch im Durchmesser deutlich größer als der Kallus der Kontrolltiere. In der gesamten neu gebildeten Knochenmenge bestand kein Unterschied zwischen GH- und Kontrollgruppe. Nach 40 Tagen zeigte sich in der GH-Gruppe eine größere Menge an trabekulärer Knochenfläche als in der Kontrollgruppe. Nach 80 Tagen hatten die Placebo-Tiere den externen Kallus ganz abgebaut, während bei den GH- Tieren immer noch aufgelockerte Knochentrabekel um den Frakturspalt herum zu sehen war. Auch das phänotypisch Auftreten von Knorpelinseln war in der GH-Gruppe prolongiert. Insgesamt resultierte die höhere biomechanische Belastbarkeit aus der dem größeren Kallusvolumen. Das Remodeling in der GH-Gruppe zeigte sich jedoch deutlich verlangsamt was in einer verzögerten Wiederausbildung “normalen“ Röhrenknochens resultierte.

IGF-I singulär systemisch appliziert wird in Studien zur Beschleunigung der Frakturheilung seltener eingesetzt. Hierbei scheint es jedoch einen positiven Effekt auf die intramembranöse Knochenformation während der Frakturheilung zu haben. An hypophysektomierten Ratten konnte durch eine IGF-I-Infusion eine Beschleunigung der Heilung eines 5 mm großen Defektes im Os zygomaticum nachgewiesen werden.(345) In einem weiteren Versuch konnte Thaller zeigen, dass es bei spontan nicht heilenden Schädelfrakturen an Ratten unter der systemischen Applikation von IGF-I zu einer Proliferation von kortikalen Knochenzellen und zu einer Heilung kam.(343) Diese Studien berücksichtigten nicht die möglichen Nebenwirkungen des systemisch applizierten IGF-I, aufgrund derer IGF-I klinisch nur in ausgewählten Fällen und dann zusammen mit IGFBP-3 gegeben wird.(129,195) Eher geeignet zeigt sich IGF-I zur lokalen Applikation, bei welcher es heilungsfördernde Wirkung auf Knochendefekte entfaltete. Hinsichtlich des [Seite 24↓]Applikationsweges des IGF-I bei seiner lokalen Anwendung wurde unter anderem auf Infusionskatheder oder hyperosmolare Pumpen zurückgegriffen.(343,344) Neue Applikationsformen stellen hier die beschichteten Implantate dar, welche die lokale Konzentration an IGF-I in der Fraktur erhöhen können, offensichtlich ohne systemische Nebenwirkungen zu verursachen.(286,317)

1.2.5 Der Einfluss von GH auf Knochenumbauparameter

In vielen klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass die Langzeit-Applikation beziehungsweise Substitution von GH bei wachstumshormondefizienten Patienten sowohl die Knochenmasse als auch die Serum-Marker der Knochenformation erhöht.(194,198,305,311) Dieser “Knochen-anabole“ Effekt konnte auch nach Wachstumshormongabe an gesunden freiwilligen Erwachsenen und osteoporotischen älteren Personen festgestellt werden.(62,63,221,269) Insbesondere erbrachte auch die kurzzeitige systemische Gabe von GH eine längerfristige Erhöhung von Knochen-Formationsmarkern im Serum.(179,204) In experimentellen Studien kam es durch die Gabe von GH auch zu einer Zunahme der Knochenmasse bei “gesunden Tieren“. Die Wachstumshormongabe an gesunden Freiwilligen war naturgemäß zu kurzzeitig, um einen ähnlichen Effekt auf die Knochenformation nachzuweisen.(62,179) Neben den Serummarkern der Knochenformation fanden sich sowohl in klinischen als auch in experimentellen Studien die Marker der Knochenresorption erhöht.(48,62,72,204,305) Ob dies jedoch auch zu einer signifikanten Vermehrung der Knochenresorption führt, konnte bisher nicht nachgewiesen werden. Völlig unklar ist, ob die oben dargestellte systemische Erhöhung des Knochenumbaus durch GH auch einen Einfluss auf den Kallus bei einer Fraktur oder bei der Distraktionsosteogenese hat. Bekannt ist, dass sich während der Frakturheilung und der Distraktionsosteogenese die Parameter des Knochenstoffwechsels verändern.(109,217) Es wurde versucht, charakteristische Verläufe von Serumparameter des Knochenstoffwechsel zu definieren, um bei einer Änderung auf Heilungsstörungen zurückschließen zu können.(210,218) Nach derzeitigem Wissensstand liegen jedoch keine klinischen oder experimentellen Studien vor, welche den Verlauf der Knochenumbauparameter während der Knochenheilung unter Einfluss von GH dokumentieren. In einzelnen Studien wurden die Serumwerte der Knochenumbauparameter mit denen von IGF-I korreliert, um [Seite 25↓]Hinweise zu finden, ob der Effekt von GH auf das Skelett eine Dosis-Wirkungs-Beziehung zeigt und somit eventuell steuerbar ist.(63,305) Auch hierfür liegen für die Applikation von GH bei der Frakturheilung oder Distraktionsosteogenese keine Erkenntnisse vor.

1.3 Methoden zum in-vivo Monitoring der Regeneratkonsolidierung bei der Frakturheilung und Distraktionsosteogenese

Bei einer Studie zur Beschleunigung der Frakturheilung oder wie im vorliegenden Fall der Distraktionsosteogenese ist die Auswahl der Methoden, welche einen eventuellen Effekt der jeweiligen Intervention auf die Knochenformation nachweisen lassen, von besonderer Wichtigkeit. In experimentellen Publikationen werden am häufigsten post-mortem Untersuchungen des heilenden Knochens, wie z.B. destruktive Biomechanik oder histologische Aufarbeitung des Kallus, eingesetzt. Diese haben jedoch den Nachteil, dass sie klinisch nicht anwendbar sind und zudem einen eventuellen Vorsprung in der Frakturverheilung bei zu spätem Untersuchungszeitpunkt verpassen. Somit war es ein Schwerpunkt der vorliegenden Untersuchungen, Methoden zum in-vivo Monitoring der Distraktionsosteogenese zu entwickeln und in einer Großtierstudie zu evaluieren. In einigen Studien wurden die Schwierigkeiten der radiologisch-morphologischen(263)oder der manuellen(362)Beurteilung bei der Frakturheilung aufgezeigt.(55,275) Das konventionelle Röntgenbild ist zur Beurteilung der Qualität eines Regenerates nicht genügend aussagekräftig, die Untersucherabhängigkeit der Einschätzung der Knochenstabilität birgt immer ein Risiko für den Patienten.(55,123,238) Im konventionellen Röntgenbild werden die Strukturen des Kallus überlagert dargestellt, die Schwärzung des Filmes ist neben der Konzentration von Mineralsalzen auch von dem Durchmesser des Gewebes abhängig. Daher kann es neben der unsicheren klinischen Einschätzung der Regeneratstabilität auch bei der Interpretation der Röntgenbilder zu Fehlern kommen.(11,55,181,263)Analog werden Röntgenaufnahmen bei der Distraktionsosteogenese benutzt, um die Rate neu formierten Knochens und die Verheilung zu beurteilen, obwohl bekannt ist, dass Röntgenbilder hierfür nicht sensitiv genug sind. Zusätzlich können konventionelle Röntgenbilder neu gebildeten Knochen oder Kallus erst ab einer gewissen Quantität nachweisen; dies ist [Seite 26↓]normalerweise erst mehrere Wochen nach Distraktionsbeginn der Fall.(277) Einige klinische und experimentelle Studien haben den prädiktiven Wert bildgebender Verfahren untersucht, die mechanischen Eigenschaften des sich konsolidierenden Regenerates zu bestimmen. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Quantitative Computertomographie (QCT) und DEXA (dual energy x-ray absorptiometry) geeignet sind, die Stabilität des Regenerates zu quantifizieren.(117,152) Zu Studienzwecken und um einen radiologischen “gold standard” zu haben, wurde auch in der vorliegenden Studienreihe die Vorhersagekraft der QCT analysiert (s.u.). Auf absehbare Zeit werden jedoch QCT und DEXA aufgrund von Faktoren wie Verfügbarkeit, Kosten und Strahlenhygiene nur die Rolle zusätzlicher diagnostischer Hilfsmittel einnehmen und beim klinischen Monitoring der Distraktionsosteogenese besonderen Fragestellungen vorbehalten sein.

1.3.1 Digitale Lumineszenzradiographie (DLR)

Die Absorption von Röntgenstrahlen als indirekte Messung des Mineralgehaltes des Kallusgewebes einer Fraktur und damit dessen mechanischer Festigkeit wurde vielfach experimentell zur Evaluierung der Knochenstabilität eingesetzt und wurde in verschiedenen Studien untersucht.(11,76,156,292) Als problematisch werden dabei die nicht lineare Reaktion des Röntgenfilmes auf die Röntgenstrahlung und die Einschränkung des detektierbaren Wellenlängenspektrums gesehen. Die digitale Lumineszenzradiographie (DLR) nutzt anstelle eines konventionellen Röntgenfilmes eine photosensible Phosphorschicht als Detektor für die Röntgenstrahlung.(334) Im Vergleich zum konventionellen Röntgen bietet die DLR die Detektion eines deutlich breiteren Wellenlängenspektrums, eine linearen Reaktion des Detektors auf die Röntgenstrahlung, eine verbesserten Detektionseffezienz und die Möglichkeit zur digitalen Bildverarbeitung.(124,130) Aufgrund dieser signifikanten Vorteile sollte in den vorliegenden Untersuchungen mittels einer auf einem Vergleichsphantom basierenden “Knochendichtemessung“ erneut versucht werden, mittels Röntgenaufnahmen Aussagen zur biomechanischen Stabilität eines heilenden Knochens zu treffen.


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1.3.2  Sonographie

Die sonographische Verlaufskontrolle bei der Distraktionsosteogenese ist erstmals von Correll 1988 beschrieben worden.(95) Sein Hauptanliegen war dabei, die Strahlenbelastung der Patienten (hauptsächlich Kinder) durch häufige Röntgenkontrollen herabzusetzen. Anwendungsmöglichkeiten sieht er in der Kontrolle der Distraktionsstrecke sowie der Kalzifizierung des Regenerates, so dass sich Aussagen über die Distraktionsgeschwindigkeit treffen lassen. Correll schreibt der Sonographie eine hohe Sensitivität zur Erkennung pathologischer Veränderungen im Distraktionsspalt und im Weichteilmantel zu. Zusätzlich seien bis zu einem gewissen Grade auch Achsenabweichungen der Fragmente beurteilbar. Andere Autoren begründen den Einsatz von Ultraschall vor allem in der durch Röntgenaufnahmen unzureichenden Visualisierungsmöglichkeit des neu gebildeten kalzifizierten Gewebes während der Distraktionsphase.(383) Bei den entsprechenden klinischen Untersuchungen konnten sonographisch echogene Schallreflexe bereits 1-3 Wochen post OP nachgewiesen werden, während neugebildetes Knochengewebe röntgenologisch frühestens 8 Wochen post OP sichtbar wurde. Mittels Sonographie sei es daher auch möglich, eine vorzeitige oder verzögerte Konsolidierung frühzeitig zu erkennen.(53) Manche Autoren betonen jedoch, dass mittels Sonographie die tatsächliche Festigkeit des neugebildeten Knochens nicht zuverlässig beurteilbar sei.(95,171) In einer klinischen Studie wurden Messungen von Ultraschall, DEXA und Röntgen während der Distraktionsosteogenese von 10 Patienten miteinander verglichen.(117) Es wird festgehalten, dass Ultraschall und DEXA die Anwendung von konventionellen Röntgenaufnahmen reduzieren können und dass Ultraschall vor allem zur frühen Detektion der Mineralisierung im Distraktionsspalt geeignet ist. In einem Review besprechen Hughes et al. die verschiedenen bildgebenden Verfahren bei der Knochenverlängerung.(169) Dabei wird bezüglich der Sonographie hervorgehoben, dass sie eine korrekte Spaltausmessung zulässt, dass frühzeitig der neugebildete Knochen und eventuelle Defekte bei der Ossifikation beurteilt werden können, und dass sie ein dreidimensionales Bild der Distraktionszone vermitteln kann. Außerdem handele es sich um ein kostengünstiges, einfach und schnell durchzuführendes, strahlenfreies Verfahren. In der einzigen experimentellen Studie zum Vergleich biomechanischer Eigenschaften mit sonographischen Messungen bei der Distraktionsosteogenese konnte nur eine schlechte Korrelation beider Methoden festgestellt werden.(148) Als sonographischer Messparameter wurde hierbei die [Seite 28↓]“Kortikaliskontinuität“ des Regenrates herangezogen. Entsprechend anderer Publikationen kommen auch die Autoren dieser Studie zu dem Schluss, dass dieses Verfahren keine weiteren Informationen liefern kann, sobald in der Sonographie eine kontinuierliche Kortikalis sichtbar ist. Bisher nicht untersucht wurde die Aussagekraft der Eindringtiefe der Schallwellen in das Regenerat. Daher wurden in der vorliegenden Studie Eindringtiefe der Schallsignale und Breite der FIZ mit den biomechanischen Messungen und CT-Messungen korreliert.

1.3.3 Quantitative Computertomographie (QCT)

Die QCT wurde bereits in verschiedenen experimentellen und einigen klinischen Studien zur Untersuchung des Mineralisierungsgrades des gebildeten Regenerates bei der Distraktionsosteogenese angewandt. Die theoretischen Grundlagen für diese Untersuchungen beruhen auf der Korrelation von mechanischen Eigenschaften des Knochens und seinem Mineralisierungsgrad. Diese Erkenntnisse werden seit geraumer Zeit routinemäßig bei der Diagnose und Therapiekontrolle der Osteoporose eingesetzt. Die QCT scheint auch für die Vorhersage biomechanischer Eigenschaften im heilenden Knochen eine erfolgversprechende Methode zu sein, da sich die Qualität des Regenerates durch die Quantifizierung des Mineralgehaltes bestimmen lässt. Im Gegensatz zum konventionellen Röntgen wird die Distraktionszone überlagerungsfrei dargestellt. Die gute Korrelation von Mineralsalzgehalt und der Festigkeit des Kallus wurde in verschiedenen Untersuchungen bei der Frakturheilung bestätigt.(13,23,243-245) Diese experimentellen Untersuchungen haben die Aussagekraft der QCT für die Vorhersage der Belastbarkeit aufzeigen können. Es gibt dementsprechend einzelne klinische Studien, welch mittels QCT den Demontagezeitpunkt des Fixateur externe festlegen.(284) Problematisch erscheint einigen Autoren die Artefaktbildung durch den angelegten Fixateur externe zu sein.(23) In der vorliegenden Studie sollte die Messung des Mineralisierungsgrades der Distraktionszone vorwiegend als Referenzmethode für die quantitative Sonographie und die quantitative DLR dienen. Somit wurden die Messungen am distrahierten Bein nach Demontage des Fixateur externe vorgenommen.


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1.3.4  Biomechanische Methoden

Wie oben angeführt, fehlen derzeit klinische Methoden, objektive und quantitative Aussagen über die Belastungsfähigkeit des sich regenerierenden Knochens treffen zu können.(39,45,67,79,82,85,98,115,136,157,207,245,362,367) Die bildgebenden Verfahren bleiben, trotz des Nachweises guter Korrelation z.B. von QCT zur Biomechanik, indirekte Methoden zur Abschätzung der mechanischen Belastbarkeit. Einer der ersten biomechanischen Versuche zur Festigkeit verheilenden Knochens, die Messung der relativen Bewegungen von Frakturfragmenten zueinander, stammt von Charnley 1965. Er stellte fest, dass vom Zeitpunkt der operativen Intervention an die interfragmentären Bewegungen immer kleiner wurden, d.h. die Verbindung der Knochenenden immer steifer.(67) Aufbauend auf diesen Erkenntnissen wurden nachfolgend Methoden entwickelt, mit welchen bei konservativ behandelten Tibiafrakturen die Auslenkung bzw. Verbiegung eines Knochens als Funktion der applizierten Kraft gemessen werden konnte.(68,149,183) Der Nachteil dieser Methoden ist jedoch, dass sie einen schmerzhaften invasiven Eingriff darstellen, der direkten Knochenkontakt fordert oder aber aufgrund repetitiver Röntgenaufnahmen innerhalb kurzer Zeit eine hohe Strahlenbelastung implizieren.Sie erfordern z.T. die Applikation von Lokalanästhesie und sind nur bei konservativ therapierten Frakturen anwendbar. Jedoch kann mit diesen Methoden eine Grenze bestimmt werden, ab der ein heilender Knochen als “stabil“ gilt und eine Vollbelastung toleriert. Abweichungen vom normalen Heilungsverlauf können als Hinweis auf eine eventuelle Pseudarthrosenbildung gewertet werden.

Biomechanische Verfahren mit Fixateur externe:

Die breite Anwendung des Fixateur externe vor allem in den 70er und 80er Jahren bei Frakturen der langen Röhrenknochen, sowie dessen Applikation bei der Distraktionsosteogenese, ließ mehrere Autoren versuchen, die biomechanischen Veränderungen des heilenden Knochens direkt über diese externe Vorrichtung zu erfassen.(18,45)Bei diesem Osteosyntheseverfahren werden die mechanischen Belastungen, welcher der Knochen aufnimmt, zumindest zum Teil perkutan über das Fixateurgestell vom Knochen nach außen geleitet und distal von der Fraktur oder Defektzone wieder eingeleitet. In biomechanischen Studien wird die Steifigkeit des Knochens entweder "indirekt" über die Deformation des Fixateur externe erfasst oder "direkt" über die feste Pin-Knochenverbindung gemessen. Die vielfältigen [Seite 30↓]Messmethoden, welche darauf basierend entwickelt wurden, unterscheiden sich vor allem durch die Methoden der Signalaufnahme und –weiterleitung. So wurden Induktionsspulen(333), mechanische Mikrometer(45,79,188-191), Dehnungs-messstreifen(82,373) und Goniometer(115,293,324) eingesetzt. Zur Signaltransduktion kamen neben transkutanen Drähten und an den Fixateur mit Messzelle angeschlossene Kabel auch die Telemetrie zum Einsatz.(188-191) Bei den aufwendigeren Experimenten erfolgte die Validierung an dem “gold standard“ Materialtestmaschine.(45) Nachteilig sind die Beschränkung der Messmethoden auf z.T. typenspezifische Messanordnungen. Auch stellt das Einleiten einer definierten Kraft in den Knochen und somit in das Konstrukt ein Problem dar, welches beispielsweise in einer Versuchsreihe mittels einer modifizierten Haushaltswaage gelöst wurde.(82) Zum überwiegenden Teil kann die Messung der Pinbewegung nur in einer Ebene erfolgen. Zudem ist die Weiterverarbeitung der Messdaten bei manchen Versuchsreihen sehr komplex, unter anderem kommen Finite Elemente Methoden zum Einsatz.(45) Der größte Nachteil vieler dieser Methoden ist jedoch die Notwendigkeit der Entfernung oder Dynamisierung des Fixateur externe mit der Gefahr einer Achsenfehlstellung des Knochens nach Wiederanlage des Fixateurs oder Schädigung der Frakturheilungszone. Auch hat die Lockerung der Pin-Knochenverbindung einen signifikanten Einfluss auf die Messungen.(89,97) Als vorteilig hat sich bei den verschiedenen Untersuchungen herausgestellt, wenn die Messeinheit abnehmbar ist, der Fixateur externe belassen werden kann und somit Messungen relativ zeitsparend an verschiedenen Patienten durchgeführt werden können.(82,97)Kommerzielle Anwendung erfuhr unter anderem die Weiterentwicklung der Methode von Churches et al.(82) durch Evans, Richardson und Shah. (115,293,324) Das System ist an allen unilateralen Fixateuren einsetzbar und kommerziell unter dem Namen “Orthometer“ (Orthofix, Bussolengo, Italien) erhältlich. Nach Messungen an 212 Patienten mit dieser Methode postulierten Richardson et al. einen Grenzwert für die Heilung von Tibiafrakturen.(293)In einer weiteren Arbeit wurde die Reproduzierbarkeit und die Genauigkeit dieses Verfahrens anhand von 1800 Messungen bei 50 Patienten überprüft und die Fehlerquellen der Methode genauer evaluiert.(114) Dieses nicht-invasive Verfahren wurde auch an der Distraktionsosteogenese eingesetzt.(106) Nach dem Erreichen vorher definierter Grenzwerte erfolgte die Demontage der Fixateure, die Heilungsdauer konnte aus dem Verlauf der Steifigkeitszunahme extrapoliert werden. Trotz der demonstrierten [Seite 31↓]klinischen Einsetzbarkeit ist auch diese Methode noch mit gravierenden Nachteilen und vielfältigen Fehlerquellen behaftet. Geringe Änderungen der Beinrotation oder der Platzierung des Goniometers bewirken signifikante Änderungen der Messwerte.(114) Der entscheidende Nachteil besteht jedoch darin, dass, wie oben bereits angemerkt, der Fixateur externe entfernt werden muss. Eine klinisch applizierbare Messmethode ohne Fixateurdemontage stellt die Messung der Steifigkeit der heilenden Fraktur mit dem sogenannten Fraktometer dar (Fraktometer FM 100, Hug, Freiburg i. Breisgau).(84) Diese Messeinheit gibt die Belastung wieder, welche über den Fixateur aufgenommen wird; damit konnten an 100 Tibiaschaftfrakturen charakteristische Heilungsverläufe dargestellt werden.(89) Diese Messeinheit ist jedoch bisher nur an monolaterale Fixateure adaptierbar und eignet sich somit nicht für eine Messung am Ring- oder Halbringfixateur.

1.4 Wissenschaftliche Fragestellung

Wie oben dargestellt, ist die Distraktionsosteogenese eine langwierige Methode, welche den Patienten eine hohe Compliance abverlangt. Bei vielen Fällen, in welchen sie eingesetzt wird, stellt sie die „ultima ratio“ dar, welche eine Amputation vermeiden lässt. Mit der Länge der Tragezeit des Fixateurs nehmen jedoch Komplikationen wie Pininfekte zu und die Leidensfähigkeit der Patienten ab. Somit ist es sinnvoll nach Möglichkeiten zur Beschleunigung der Distraktionsosteogenese zu suchen. Ein weiterer Forschungsbedarf besteht hinsichtlich der Steuerung und Bestimmung des Endpunktes des Verfahrenes mittel nicht-invasiver (bildgebender oder biomechanischer) Methoden. Die rechtzeitige (möglichst frühzeitige) Entfernung des Fixateur externe ohne Refrakturen oder eine Achsendeviation in Kauf zu nehmen, ist ebenso ein allfälliges klinisches Problem wie die rechtzeitige Erkennung von Komplikationen wie z.B. Regeneratversagen oder Achsenabweichung. Basierend auf den vorangegangenen Untersuchungen zur Wirkung von Wachstumshormon auf die Frakturheilung und die bisherigen Erkenntnisse zum Monitoring der Frakturheilung und Distraktionsosteogenese wurden folgende Fragen formuliert:

  1. Kann systemisch appliziertes Wachstumshormon (GH) die Konsolidierung des Regenerates bei der Distraktionsosteogenese beschleunigen ?
  2. Welche histologisch/histomorphometrisch fassbaren Veränderungen im Regenerat (bzw. Kallus) bewirkt GH ? Hat GH einen negativen Effekt auf die Kallusmorphologie ?
  3. Lässt sich ein eventuell stimulierender Effekt des Wachstumshormons an den serologischen Knochenumbauparametern ablesen ?
  4. Wie wirkt sich die Applikation von Wachstumshormon bei sonst gesunden Tieren auf die Parameter der GH/IGF1 Achse aus ?
  5. Lassen sich anlässlich der Versuche neue in-vivo Messmethoden zum biomechanischen Monitoring der Regeneratkonsolidierung evaluieren ?
  6. Lassen sich die eventuellen Unterschiede hinsichtlich der Regeneratkonsolidierung zwischen den GH-behandelten Tieren und den Kontrolltieren in-vivo mittels bildgebender Verfahren nachweisen ?
  7. Lassen sich die eventuellen Unterschiede hinsichtlich der Regeneratkonsolidierung zwischen den GH-behandelten Tieren und den Kontrolltieren in-vivo mittels biomechanischer Messmethoden nachweisen ?

Wie einleitend dargestellt, ist es für die Wirkung von GH wichtig, dass Wachstumshormon einer “höher entwickelten Spezies“ bei einer “niedriger entwickelten Spezies“ appliziert wird. So wurde in bisherigen Tierversuchen zumeist humanes oder bovines GH an Nagetieren eingesetzt. Es bleiben jedoch Zweifel, ob artfremdes GH mit Sicherheit eine Wirkung entfalten kann. Insbesondere ist, wie ebenfalls oben angeführt, die Frage der Antikörperentwicklung gegen artfremdes GH noch nicht geklärt.(73,235,353,386,389,390) In dem häufig zitierten Versuch von Carpenter et al., in welchem systemisch appliziertes humanes GH keinen Einluß auf die Frakturheilung hat, blieb ein IGF-I Anstieg im Serum aus.(74) Somit war es nach Ansicht des Autors für den vorliegenden Versuch von besonderer Wichtigkeit, dass spezies-spezifisches (homologes) Wachstumshormon appliziert wird. Zum Zeitpunkt des Versuchsbeginns, lag dieses für das Schwein, für die Ratte und für das Rind vor. Aufgrund seiner Größe schied das Rind als Versuchstier aus. Die Ratte ist zwar in vielen Versuchen zur Frakturheilung als Versuchstier verwendet worden, hat jedoch mehrere Nachteile. Erstens gelingt es bei der Ratte kaum, extreme [Seite 33↓]Frakturheilungsbedingungen zu erzeugen, Frakturen bei Ratten heilen signifikant different zum Menschen unter nahezu allen Versuchsbedingungen. Zum zweiten folgt der Gabe auch von homologem GH bei Ratten nicht immer eine IGF-I-Erhöhung. Letztere scheint beim Menschen jedoch Voraussetzung für die Entfaltung einer systemischen GH-Wirkung zu sein. Zum dritten sind die Dimensionen an den Rattenextremitäten zu gering, um ein in-vivo Monitoring der Regeneratkonsolidierung durchzuführen, wie es in den vorliegenden Versuchen geplant war. Ebenso sollte hinsichtlich der bildgebenden Verfahren mit klinisch eingesetzten Geräten gearbeitet werden, was entsprechende Anforderungen an die Dimensionen des Versuchstieres stellt. Da diese Voraussetzungen beim Schwein erfüllt schienen, wurde dieses als Versuchstier gewählt.

Bis zu diesem Zeitpunkt fehlte jedoch die Beschreibung eines porcinen Modells der Distraktionsosteogenese. Aufgrund der verhältnismäßig langen Extremitäten und der gut handhabbaren Körpergröße fiel die Wahl des Versuchstieres auf das Yucatan Minischwein (Yucatan Micropig®).

Für einen notwendigen Vorversuch stellten sich daher folgende Fragen:

  1. Lässt sich am Minischwein eine Distraktionsosteogenese durchführen ?
  2. Welche Distraktionsgeschwindigkeit ist beim Minischwein die optimale ?
  3. Lassen sich die vorgesehenen Methoden zum in-vivo Monitoring der Frakturheilung am Minischwein durchführen ?
  4. Reagiert das von uns gewählte Versuchstier auf die GH-Applikation mit einer IGF-I Erhöhung (d.h. ist die GH – IGF-I Achse intakt) ?
  5. Entfaltet GH eine Wirkung auf das Skelett, welche sich an den Knochenumbauparametern im Serum ablesen lässt ?


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