Immunhistochemische Untersuchungen zum Nachweis der Angiogenese während der Einheilung von Knochenersatzmaterialien

Abstract

In der Zahnmedizin ist der Einsatz von Knochenersatzmaterialien alltäglich geworden. Bei den Einheilungsprozessen von Knochenersatzmaterialien sind Osteogenese und Angiogenese eng miteinander verbunden. Die Kenntnis der biologischen Vorgänge während der Angiogenese ist wichtig für die Prognose von Augmentationsverfahren und die Beurteilung von Misserfolgen. Ziel dieser Arbeit war es, Auftreten und Verteilung von Blut- und Lymphgefäßen während der Einheilung von Knochenersatzmaterialien an Biopsien zu untersuchen, die von insgesamt 60 Patienten nach zweizeitiger Augmentation des Sinusbodens zur späteren Insertion von Implantaten entnommen worden waren. Hierbei wurde in einer ersten Operation das Knochenersatzmaterial, welches entweder allogenen, xenogenen, phykogenen oder alloplastischen Ursprungs war, eingebracht. Nach einer Einheilzeit von drei bis sechs Monaten wurden in einem zweiten Eingriff die Biopsien entnommen. Jede Knochenersatzmaterialgruppe umfasste 15 Patienten. Zum Nachweis von Gefäßen wurden die Marker vWF, CD31 und CD34 an ausgewählten Schnitten immunhistochemisch nachgewiesen. Zusätzlich erfolgte ein immunhistochemischer Nachweis von Lymphgefäßen mit Hilfe eines Antikörpers gegen Podoplanin. Nach qualitativer Befundung der Präparate, vor allem hinsichtlich ablaufender Osteogenesevorgänge, erfolgte eine quantitative Untersuchung der immunhistochemischen Befunde in definierten Regions of Interest mit nachfolgender statistischer Auswertung. Für jede Knochenersatzmaterialgruppe wurde das Verhalten der Blutgefäße in der Peripherie augmentierter Bereiche sowie bei Nachweis granulärer Knochenersatzmaterial-Residuen peri- und intragranulär untersucht. Alle Präparate zeigten semiquantitativ eine mäßige bis starke Vaskularisierung in der Peripherie. Es war festzustellen, dass mit Zunahme der peripheren Vaskularisierung die peri- und intragranulären Gefäßeinsprossungen zunahmen. Darüber hinaus zeigte sich, dass die Osteogenese umso weiter fortgeschritten war, je stärker die periphere Vaskularisierung war. Die histologischen und immunhistochemischen Auswertungen der untersuchten Knochenersatzmaterialien zeigten insgesamt keine signifikanten Unterschiede zwischen den einzelnen untersuchten Materialien. Erstmals konnten Lymphgefäße während der Einheilung von Knochenersatzmaterialien nachgewiesen werden. So zeigte circa ein Viertel aller Präparate einen positiven Lymphgefäßbefund. Die Gefäße erwiesen sich mit einem Durchmesser von circa 50 µm als initiale Lymphgefäße. Ein Zusammenhang zwischen einem positiven Lymphgefäßnachweis und dem Auftreten von Infiltraten konnte nachgewiesen werden. Es konnte gezeigt werden, dass Beschaffenheit und Porengröße eines Knochenersatzmaterials großen Einfluss auf das Eindringverhalten von Gefäßen und dem damit verbundenen erfolgreichen Einwachsen von Knochen in das Material haben. Die Porengrößen der verwendeten Knochenersatzmaterialien liegen im Makroporenbereich und zeigten eine gute Neovaskularisation, die mit den Ergebnissen anderer Studien vergleichbar ist.