Einfluss von Implantatlager und Trägermaterial bei der BMP-2-induzierten Knochenregeneration - Eine histologische Studie bei Ratten

Acht verschiedene Biomaterialien (Algipore, Biooss, synthetisches HA, a-TCP, Bioglas, ICBM, Kollagen Typ I, Ethisorb) wurden auf ihre Eignung als Träger für rhBMP-2 in Defekten kritischer Größe in Unterkiefer (5 mm), Kalotte (7 mm) und Femur (8 mm) bei Sprague Dawley Ratten untersucht und das knöcherne Regenerat histologisch charakterisiert. Bei alleiniger Implantation der Träger wurde keiner der Defekte knöchern überbrückt. Unter Zugabe von rhBMP-2 kam es in nahezu allen Fällen zur vollständigen Auffüllung der Defekte, teilweise zu Exostosenbildungen. Im Kontinuitätsdefekt des Femurs wurde das knöcherne Regenerat von der kräftigen Muskelmanschette anatomisch geformt. Die osteokonduktiven Materialien bildeten mit dem induzierten Knochen einen Verbund. Kollagen und Ethisorb zeigten keinerlei Assoziation von Träger und neugebildetem Knochen. Das resorptive Bindegewebe wurde unter dem Einfluss von rhBMP-2 durch Knochenmark ersetzt, welches den Abbau der Trägersubstanzen stark verminderte. ICBM wurde nach 63 Tagen weitgehend in den Knochen integriert, hierbei direkt mineralisiert und von vitalen Osteozyten durchsetzt. Die Mineralisation des Osteoids in der Umgebung der Bioglaspartikel blieb hier aus. Die Kalzium-Phosphat-Verbindungen besaßen unterschiedliche osteokonduktive Eigenschaften. Nur a-TCP wies eine akzeptable Resorptionsdauer auf. Die PDS-Schmelzen in Ethisorb wurden von einem Saum aus Histiozyten und Riesenzellen umgeben, welche die Anlagerung von Knochengewebe verhinderten. In den vorliegenden Untersuchungen schnitt ICBM als überragendes Trägermaterial ab. Es war osteokonduktiv, wurde direkt mineralisiert und revitalisiert. Es interferierte somit nicht mit dem natürlichem Remodeling des Knochens.