Untersuchung der Regeneration osteochondraler Defekte im Kniegelenk unter histologischen und histomorphometrischen Gesichtspunkten zu ausgewählten Zeitpunkten

Seit langem ist bekannt, dass hyaliner Knorpel über ein limitiertes Regenerationspotential für Läsionen verfügt. Die vollständige Funktionsfähigkeit eines Gelenkes ist aber nur bei intaktem hyalinem Gelenkknorpel gewährleistet. Vor diesem Hintergrund erlangt diese Problematik sozioökonomische Bedeutung, denn Verletzungen des hyalinen Gelenkknorpels verlaufen in den meisten Fällen progressiv und können letztlich Gelenksarthrosen induzieren. In den letzten Jahrzehnten wurden verschiedene chirurgische Therapieansätze für die Wiederherstellung degenerierten und traumatisch geschädigten Gelenkknorpels im Kniegelenk entwickelt.
Mit den klinisch etablierten Methoden gelingt es in der Regel nicht zufrieden stellend, die Struktur und die Funktionalität hyalinen Gelenkknorpels zu reproduzieren.
Ziel der vorliegenden Studie war der Vergleich standardisierter osteochondraler Defekte im Kniegelenk des Schafes im Hinblick auf die Regeneration und in Abhängigkeit von der Steifigkeit der Poly-D,L-Lactid-Implantate zu drei und sechs Monaten Standzeit. Als unerlässlich für eine komplikationsarme Heilung osteochondraler Defekte wurde die Rekonstruktion der subchondralen Lamelle angesehen. Aus diesem Grund sollte der Einfluss der initialen Steifigkeit synthetisch hergestellter, biodegradierbarer Materialien auf die Heilung untersucht werden.
Zahlreiche Studien belegen, dass durch die Eröffnung des vaskularisierten subchondralen Knochens bei gleichzeitiger Rekrutierung von mesenchymalen Stammzellen eine adäquate Defektheilung induziert werden kann. Die Hypothese bestätigte sich, dass eine dem nativen Gewebe ähnliche Steifigkeit der Poly-D,L-Lactid-Implantate zu einer besseren Regeneration der osteochondralen Defekte führt. Das gewählte Versuchdesign gewährte einerseits die Möglichkeit, den Einfluss der mechanischen Belastung auf die Transplantate im Kniegelenk während der physiologischen Be- und Entlastung, andererseits die Reaktion des Organismus auf die Implantate, bzw. auf die Regeneration osteochondraler Defekte zu evaluieren. Die Defekte wurden jeweils im lasttragenden Bereich der beiden Femurkondylen des linken Kniegelenkes von 24 Merino-Mix Schafen platziert. Die Heilungsergebnisse in Bezug auf die Integration der Implantate, die Degradation und die Knorpelregeneration wurden histologisch und histomorphometrisch analysiert. In die Auswertung flossen Safranin-Orange / von Kossa und Safranin-Orange / Lichtgrün gefärbte Präparate ein. Ergänzend erfolgte der Vergleich mit den unversorgten Defekten, die als Kontrolle dienten. Über den gesamten Beobachtungszeitraum wurden Bodenreaktionskraftmessungen durchgeführt, die einen Vergleich der Wiederherstellung der Gliedmaßenbelastung in Abhängigkeit von der Versorgung anstrebten.
Die Rekonstruktion der subchondrale Lamelle ist für eine komplikationsarme Regeneration osteochondraler Defekte entscheidend. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass die verwendeten Poly-D,L-Lactid Scaffolds die nötige mechanische Steifigkeit zur subchondralen Auffüllung aufweisen und osteoinduktiv wirken. Zu allen Zeitpunkten waren sie den unversorgten Defekten überlegen. Die effektiv durch die harten Scaffolds stabilisierte Defektsituation vermag die Regeneration des subchondralen Knochens und des Knorpels zum frühen Zeitpunkt zu fördern. Ihre mechanische Kompetenz und langsamere Degradation unterstützt die Osteogenese und führt zu einer deutlichen Verbesserung im Hinblick auf die Rekonstruktion einer lasttragenden Gelenkoberfläche.