Perkutane Applikation von Titan-Abriebpartikeln in den zervikalen Epiduralraum von Kaninchen zur Untersuchung von lokalen und systemischen Auswirkungen

Abstract

Die zervikale, degenerative Bandscheibenerkrankung nimmt als eigenständige Entität heutzutage eine besondere Rolle in der Behandlung von Nackenschmerzen und Nervenwurzelsyndromen der Halswirbelsäule ein. Als eine etablierte Therapie der Wahl wird hierfür unter anderem immer noch die anteriore, zervikale Dekompression mittels Diskektomie und Fusion angewandt. Als alternative Operationsmethode gilt die Implantation einer Bandscheibenprothese mit geringerer Rate an Anschlussdegeneration im Nachbarsegment. Mittlerweile stehen diverse spinale Bandscheibenprothesen zur Verfügung, welche sich in ihrer Bauweise und vor allem in ihren Biomaterialien voneinander unterscheiden. Eine fremdkörperassoziierte Entzündungsreaktion durch Abriebpartikel von Prothesenwerkstoffen können den Einsatz der zervikalen Arthroplastien limitieren.<br /> Mit dieser Promotionsarbeit wurde die Wechselwirkung von Abriebpartikeln aus Titan erstmalig nach transkutaner Applikation in den Epiduralraum der Halswirbelsäule von Kaninchen unter fluoroskopischer Kontrolle nach Ablauf von drei Monaten untersucht. Hierbei wurde ein Augenmerk auf die histopathologischen Reaktionen im Epiduralraum sowie die mögliche, systemische Verteilung in entfernten Organen gelegt.<br /> Bei allen Versuchstieren konnten epidurale Zellstraßen im Sinne einer milden, chronischen Entzündungsreaktion mit Makrophagen und Fremdkörperriesenzellen in unmittelbarer Nähe zu den Abriebpartikeln nachgewiesen werden. Ebenso konnten in allen Tieren partikelnah neu gebildete Mikrokapillaren festgestellt werden.<br /> Eine systemische Verteilung der Partikel konnte anhand der histologischen Ergebnisse der Organe nicht gesehen werden. Darüber hinaus wurden nach Ablauf von drei Monaten keine Osteolysen durch Abriebpartikel erkennbar.<br /> Durch die angewandte Methode der transkutanen Applikation wird der Nachweis von Fremdkörperreaktionen durch Abriebpartikel ermöglicht. Dies bedarf keinen offenen dorsalen Zugang zur Wirbelsäule. Durch die Tatsache, dass das gesamte Dosisvolumen den Tieren durch eine einmalige Bolusapplikation verabreicht wurde, kann keine Aussage über den zeitlichen Verlauf der Entstehung der Fremdkörperreaktion getroffen werden. Anhand dieses angewendeten Verfahrens können Abriebpartikel hinsichtlich ihrer Toxizität und Biokompatibilität für den Organismus ausreichend untersucht werden, so dass diese Methodik in der Untersuchung von neuralen, histopathologischen und systemischen Entzündungsreaktionen durch Abriebpartikeln nach perkutaner Anwendung eine Ergänzung zu aktuellen Tierversuchsmodellen darstellen kann.