¹Klinik für Unfall- und Wiederherstellungschirurgie an der Eberhard Karls Universität Tübingen, BG Klinik Tübingen, Tübingen, Deutschland
²Siegfried Weller Institut für Unfallmedizinische Forschung, Eberhard Karls Universität Tübingen, Tübingen, Deutschland
³Institut für Klinisch-Experimentelle Chirurgie, Universität des Saarlandes, Homburg, Deutschland

Text

Zielsetzung und Fragestellung: Tetramethylpyrazin (TMP), ein Alkaloid aus der Pflanze Ligusticum chuanxiong, weißt pro-angiogene und anti-inflammatorische Eigenschaften auf. Es konnte nachgewiesen werden, dass TMP die Osteoklasten hemmt und die osteogene Differenzierung fördert. Das Ziel der Studie war daher, den Einfluss von TMP auf die Frakturheilung im Mausmodell zu untersuchen.

Material und Methoden: 43 CD-1-Mäuse (TMP n=24, Kontrollgruppe (Ctrl) n=19) erhielten eine geschlossene Femurfraktur und wurden mit einer Schraubenosteosynthese versorgt. Postoperativ wurde täglich TMP (0,4 mg) oder Vehikel, abwechselnd intraperitoneal / subcutan, injiziert. Die Analysen erfolgten zwei und fünf Wochen postoperativ biomechanisch, radiologisch (Mikro-CT) sowie proteinbiochemisch (Western-Blot). Die statistische Auswertung erfolgte mittels Mann-Whitney-U-Test (Signifikanzniveau p = 0,05).

Ergebnisse: Es zeigte sich kein Unterschied in der Biegefestigkeit zwischen den Gruppen nach 2 und 5 Wochen (Median (IQR) Ctrl vs. Tetramethylpyrazin 2 Wochen: 3,4 (1,5–6,4) vs. 4,9 (2,4– 14,7) (N/mm), p=0,259; 5 Wochen: 53,4 (37,8– 82,1) vs. 43,7 (6,9– 61,9) (N/mm), p=0,432). Interessanterweise konnte eine Tendenz zu einer erhöhten Biegefestigkeit der nicht frakturieren Femora (Gegenseiten) der mit TMP behandelten Mäuse sowohl nach 2 (57,3 (25,4– 77,6) vs. 69,1 (64,6– 92,3), p = 0,072) als auch nach 5 Wochen (54,0 (35,9–62,0) vs.. 65,9 (53,7–83,7), p = 0,098) gezeigt werden (Abbildung 1 [Abb. 1]). In der radiologischen Auswertung zeigten sich in der TMP-Gruppe nach 2 Wochen eine Zunahme der Trabekelanzahl (1,8 (1,7–2,1)vs.,1(1,9–3,1) (x103/µm), p=0,152) und ein leicht verringerten Trabekelabstand (411,4 (310,8–556,5) vs. 312,9 (228,1–526,1) (µm), p = 0,189) im Vergleich zur Kontrolle. Es zeigten sich keine signifikanten Unterschiede in der Expression von Vascular endothelial growth factor, Cyclooxygenase-2, Runt-related transcription factor 2, Osteoprotegerin oder tartratresistenter saurer Phosphatase.

Diskussion und Schlussfolgerung: Es zeigte sich keine positive Wirkung von Tetramethylpyrazin auf die Frakturheilung, jedoch zeigte sich eine verbesserte Stabilität der nicht-frakturierten Knochen.