Analyse der Knochenbruchheilung und der begleitenden Blutgefäßneubildung am Tibiaschaft

In der vorliegenden Arbeit wurden die Grundlagen der physiologischen Frakturheilung und insbesondere die enge Verzahnung von Angiogenese und Osteogenese beobachtet.
Bei 18 männlichen Ratten wurde an der rechten Tibia eine Osteotomie durchgeführt und diese mit intramedullärer Stabilisierung versorgt. Im Anschluss wurde die Frakturheilung und die Gefäßneubildung an drei Folgezeitpunkten (3, 14 und 42 Tage) mit Hilfe der Volumen-Computertomographie und der Histologie bzw. Immunhistologie (e-NOS-, PECAM- und VEGF-R2-Antikörper) untersucht.
In der V-CT-basierten Bildgebung konnte eine zeitgerechte Kallusbildung und zunehmende knöcherne Überbrückung des Frakturspalts gezeigt werden. Die Darstellung der Gefäße und ihrer Verzweigungen, Kaliberveränderungen und Verläufe gelang detailgetreu. Veränderungen der Hämodynamik dagegen waren aufgrund der Ortsauflösung nicht aussagekräftig.
Nach Euthanasie der Tiere nach 3, 14 und 42 Tagen wurden aus den Tibiae die histologischen Präparate erstellt, um die mikroskopischen Heilungsprozesse verfolgen zu können.
In der Histologie zeigten sich Gefäßstraßen, die ihren Ursprung von periostalen Gefäßen nahmen und sich beim weiteren Einwachsen in den Frakturspalt aufzweigten und dort eine Flächendeckung erreichten. Im Verlauf der Heilung kam es nach 14 Tagen zu starken Anstiegen der Gefäßzahlen im Rahmen der aktiven Umbauprozesse. Mit zunehmender Konsolidierung nach 42 Tagen war die ausgeprägte Vaskularisation der Frakturregion nicht mehr zu erkennen und die Gefäßzahlen erreichten annähernd das Niveau des umliegenden Knochens. Die histomorphometrische Analyse des Frakturspalts während des Heilungsprozesses zeigte, dass die Knochenneubildung von peripher nach zentral verläuft. Die Knochenneubildung folgte sowohl zeitlich als auch örtlich der Gefäßneubildung.