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Fragestellung: Entscheidend für aseptische Totalendoprothesenlockerung ist die Ausbreitung periprothetischer Osteolysen, bedingt durch zelluläre Reaktionen auf Abriebprodukte des Kunstgelenkes. Der Forschungsschwerpunkt lag bisher auf Makrophagen und Fremdkörper-Riesenzellen. Die Rolle der neutrophilen Granulozyten (nGran) wurde bisher noch nicht näher untersucht, obwohl ihnen im Rahmen von inflammatorischen Geschehen eine zentrale Rolle zukommt. Ziel der Studie war es mit einem murinen partikelassoziierten in vivo Osteolysemodell zu untersuchen, ob eine Depletion von nGran zu einer Minderung partikelinduzierter Osteolysen führt.

Methodik: 28 Wildtyp-Mäusen wurden operativ Polyethylenpartikel auf die Schädelkalotte in Nähe der Sutur implantiert. Bei sieben dieser Mäuse (Gruppe 1) wurde mittels Applikation spezifischer Antikörper zwei Tage und einen Tag vor der Operation eine Depletion der nGran vorgenommen. Als entsprechende Kontrolle wurde sieben Mäusen (Gruppe 2) PBS injiziert. Bei weiteren sieben Tieren wurde mittels spezifischer Toxine am Operationstag und am Tag vor der Operation eine Depletion von Makrophagen herbeigeführt (Gruppe 3), während die entsprechenden sieben Kontrolltiere den entsprechenden Carrier erhielten (Gruppe 4). Als weitere Kontrollgruppen dienten 28 Wildtyp-Mäuse, denen bei der Operation keine Partikel implantiert wurden (Sham-Gruppen). Davon wurden jeweils sieben Mäusen die Depletionsantikörper für nGran (Gruppe 5) bzw. PBS (Gruppe 6) appliziert und bei jeweils weiteren sieben Mäusen eine Makrophagen-Depletion durchgeführt (Gruppe 7) oder der entsprechende Carrier (Gruppe 8) appliziert. Nach 12 Tagen wurden die Tiere euthanasiert. Mittels µCT und Histomorphometrie wurde die Osteolysengröße bestimmt. FACS-Analysen der Milz wurden durchgeführt, um die Depletion von Makrophagen und nGran zu überprüfen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Gegenüber den nicht spezifisch behandelten Mäusen zeigten die Mäuse mit einer Depletion von n Gran und Makrophagen jeweils signifikant geringere Osteolysen, wobei sich die depletierten Mäuse der Gruppen 1 und 3 nicht unterschieden. Die FACS-Analysen zeigten, dass die Depletion von Makrophagen nach 14 Tagen noch aktiv war, während bei den nGran zum selben Zeitpunkt schon eine normale Anzahl wieder nachweisbar war.

Der Nachweis einer normalen Anzahl nGran zum Zeitpunkt der Euthanisierung war unsererseits so erwartet worden, da der Effekt der Neutrophilendepletion nur für fünf Tage anhält. Dies wurde bei Vorversuchen bereits nachgewiesen. Es ist also um so erstaunlicher und wichtiger, dass eine Depletion nGran für fünf Tage ausreichend ist um einen Effekt zu erzielen. Dies bedeutet nämlich, dass eine Minderung der initialen Inflammation einen Effekt hat. Zumindest im Osteolysemodell ist der Effekt sogar auf gleichem Niveau wie die Depletion der Makrophagen, deren Aktivität und nachfolgende Zytokinausschüttung von zentraler Bedeutung für die aseptische Endoprothesenlockerung ist.

Derzeit werden weitere Untersuchungen durchgeführt.