Langzeituntersuchungen über das Einheilungsverhalten von autologen osteochondralen Transplantaten im Tiermodell

Abstract

Eines der derzeit am häufigsten mit dem Ziel einer Heilung eingesetzten Therapieverfahren für Gelenkknorpeldefekte ist die autologe osteochondrale Transplantation (AOT). Bei diesem Operationsverfahren wird ein Knorpel-Knochen-Zylinder aus einer minderbelasteten Stelle des Gelenks entnommen und in den Defekt transplantiert. Um die langfristigen Veränderungen des Knorpels nach der Transplantation besser zu verstehen, wurde eine AOT an den Kniegelenken von 14 Göttinger Minipigs durchgeführt. Jeweils ein Teil der Tiere wurde nach 2, 8, 26 und 52 Wochen getötet. Die Kniegelenke wurden anschließend radiologisch und histologisch untersucht, zudem wurden immunhistologische Färbungen für die Kollagentypen I und II durchgeführt. Es zeigte sich, dass die verwendete press-fit-Technik eine stabile knöcherne Verankerung des Transplantats gewährleistet und zu einer sicheren Osteointegration führt, die nach 26 Wochen als abgeschlossen bewertet werden kann. Auch knorpelig lässt das histologische Bild nach 26 Wochen eine Integration der Grundsubstanz des Transplantats in den Knorpel des Transplantatbetts vermuten. Kollagenfasern des Typs II scheinen den ehemaligen Spalt zu überbrücken. Der transplantierte Knorpel füllt in der Mehrzahl der Präparate den ehemaligen Defekt auch noch nach 52 Wochen stabil aus. In 25% (2 von 8) der Präparate unterscheidet sich der Transplantatknorpel zu diesem Zeitpunkt kaum von vitalem hyalinem Gelenkknorpel. Es zeigen sich jedoch in einigen Präparaten auch Veränderungen des transplantierten Knorpels. Diese reichen von einer Verminderung anfärbbarer Zellkerne und einer geringeren Konzentration von Glykosaminoglykanen bis zu tiefen Fissuren, die den Knorpel durchziehen und seine Stabilität gefährden. Als mögliche Ursache dieser Veränderungen kommt eine insuffiziente Kühlung der Hohlfräse während der Transplantatentnahme bei einem verhältnismäßig kleinen Durchmesser der Transplantate in Betracht. Es konnte gezeigt werden, dass dieses Verfahren eine gute Möglichkeit der Therapie chondraler Defekte darstellt. Die Ergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass eine mögliche Schwachstelle in der Entnahme osteochondraler Zylinder mit einem Durchmesser von unter 10 mm mit Hilfe einer Hohlfräse liegt.