Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg Carl von Ossietzky
Erscheinungsjahr:
2009
Medientyp:
Text
Schlagworte:
610 Medizin, Gesundheit
42.15 Zellbiologie
44.80 Unfallmedizin, Notfallmedizin
Entzündung
Knochenersatz
Cytotoxizität
ddc:610
Entzündung
Knochenersatz
Cytotoxizität
Beschreibung:
Der Einsatz von synthetischen Knochenersatzmitteln stellt eine effektive Methode zur Behandlung von Knochendefekten dar und bildet somit eine viel versprechende Alternative zur autologen Knochentransplantation. Trotz guter klinischer Ergebnisse bleibt die Bildung von partikulärem Abrieb mit konsekutiver Aktivierung von Immunzellen ein häufiges Problem. Aufgrund einer zytokinvermittelten Entzündungsreaktion kommt es zu aseptischen Implantatlockerungen und Osteolysen, die in einem Versagen des Implantats mit erforderlicher Revision resultieren können (particle disease). Für Hydroxylapatit (HA) und biphasisches Calciumphosphat wurde bereits der Einfluss auf die Produktion proinflammatorischer Zytokine in vitro untersucht. Für phasenreines beta- Tricalciumphosphat (beta- TCP), das seit einigen Jahren in breiter klinischer Anwendung steht, fehlen diese Daten bisher. Ebenso existieren keine Studien über eine mögliche größenspezifische Entzündungsinduktion durch beta- TCP sowie über den Einfluss von HA und beta- TCP auf die Differenzierung myeloischer Vorläuferzellen. Deshalb wurde in der vorliegenden Arbeit sowohl die Wirkung von HA und beta- TCP gleicher Partikelgröße (1 µm) als auch von beta- TCP variabler Größe (1- 40 µm) auf die Bildung von TNF- alpha, IL- 1beta, IL- 8, GM- CSF, M- CSF, RANKL und OPG durch humane mononukleäre Zellen untersucht. HA und beta- TCP bewirkten erst nach 18 h Inkubation einen Anstieg von TNF- alpha, IL- 1beta, IL- 8 und GM- CSF. Im Gegensatz zu beta- TCP induzierte HA den osteoklastogenen Mediator RANKL. Größere beta- TCP- Partikel verursachten bereits nach sechsstündiger Inkubation eine Induktion von TNF- alpha, IL- 1beta und IL- 8, die bis zum Ende des Versuchs weiter gesteigert wurde. beta- TCP- Partikel der Größe 32 und 40 µm bewirkten stets höhere Zytokinkonzentrationen als Partikel der Größe 1 µm. Diese Daten lassen einen stärkeren osteoklastogenen Einfluss von HA vermuten und liefern eine mögliche Erklärung für die in einigen Studien beschriebene Inzidenz von Osteolysen nach HA- Implantation. Weiterhin wird durch diese Arbeit erstmals eine schlechtere Biokompatibilität von beta- TCP- Produkten mit höherer Primärpartikelgröße belegt. Möglicherweise können darauf basierend neue beta- TCP- Keramiken entwickelt werden, die durch eine definierte Partikelstruktur eine particle disease vermeiden.