Immunhistologische Untersuchungen zur Frakturheilung Midkine-defizienter Mäuse

Die Versorgung von Frakturen in der Medizin hat sich in den letzten Jahren stetig verbessert. Dennoch sind orthopädische Komplikationen, wie z.B. eine verzögerte Frakturheilung, eine lange Immobilität nach Fraktur oder die Ausbildung von Pseudoarthrosen in unserer alternden Gesellschaft ein weiterhin bestehendes Problem. Vor diesem Hintergrund gilt es, pharmakologische Ansatzpunkte zur Verbesserung der Frakturheilung zu identifizieren. Als einen solchen Ansatzpunkt untersuchten wir den Wachstumsfaktor Midkine während der Frakturheilung. Hierfür verwendeten wir ein murines Frakturheilungsmodell, das in einem standardisierten Operationsverfahren im Bereich der Femurdiaphyse osteotomiert und anschließend osteosynthetisch versorgt wurde. Anschließend wurde der Frakturkallus Midkine-defizienter Mäuse mit dem von Wildtyp-Mäusen mit Hilfe immunhistologischer Methoden verglichen. Darüber hinaus wurden mesenchymale Zellen auf die Expression spezifischer Rezeptormoleküle sowie auf den Einfluss von rekombinanten Midkine untersucht. Zunächst konnten wir zeigen, dass Midkine v.a. während der frühen Phase der Frakturheilung in mesenchymalen Vorläuferzellen und chondrogenen Zellen exprimiert wird. Im Vergleich der Midkine-defizienten Mäuse gegenüber den Wildtyp-Mäusen konnten wir hinsichtlich der Expression von Mineralisationsproteinen während der Knochenheilung keinen Unterschied feststellen. Jedoch zeigten die Midkine-defizienten Mäuse während der frühen Phase der Frakturheilung eine im Vergleich zu den Wildtyp-Mäusen verzögerte inflammatorische Antwort. Während andere Studien vor allem eine anabole Wirkung der Midkine-Defizienz auf den Knochen nachweisen konnten, scheint sich die Midkine-Defizienz in unserer Frakturheilungsstudie auf die inflammatorische Phase während der Knochenheilung auszuwirken. In unseren in-vitro Versuchen an mesenchymalen Zellen konnten wir vorausgegangene Experimente an osteoblastären Zellreihen bestätigen. Darüber hinaus ergaben sich weitere Hinweise, dass spezifische Expressionsmuster der Rezeptoren auf den verschiedenen Zelltypen für die Vermittlung der intrazellulären bzw. extrazellulären Wirkung von Midkine verantwortlich sein könnten. Es bleibt festzuhalten, dass Midkine eine wichtige Rolle während der inflammatorischen Phase der Frakturheilung spielt. Weitere Frakturheilungsstudien z.B. mit spezifischen Antikörpern werden zeigen, ob sich der Wachstumsfaktor Midkine als therapeutischer Ansatzpunkt zur Verbesserung der Knochenheilung eignen wird.