Zusammenfassung
Trotz Verbesserungen der Einheilung von Titan-implantaten durch Oberflächenmodifikationen
kann die postoperative Rehabilitation durch Phasen der Ent- oder Teilbelastung verzögert
sein, um eine Osseointegration der Implantate ermöglichen. Außerdem wird die postoperative
Rehabilitation gerade bei älteren Patienten durch die reduzierte Muskelfunktion beeinflusst.
Androgene spielen eine wichtige Rolleals anabole Substanzen des Knochenstoffwechsels
und erhöhen Muskelkraft und Aktivität. Ziel der vorliegenden Studie war die Evaluation
der Effekte einer systemischen Vorbehandlung mit Androgenen auf die Osseointegration
von Ti6Al4VA-Implantaten bei 20 Sprague-Dawley Ratten. Zur Vorbehandlung wurde den
Tieren zwei Tage vor der Operation entweder ein Placebo oder 1 mg 5β-Androstan-17β-ol-one
(DHT) subkutan injiziert. Die Ti6Al4VA-Implantate wurden beidseits pressfit in die
Femura implantiert. Nach 14 Tagen wurden die Tiere euthanisiert, die Proben in Methylmetacrylat
eingebettet und histologisch sowie histomorphometrisch untersucht. Die biomechanische
Untersuchung mittels Ausrissversuch ergab inkonsistente Ergebnisse ohne signifikante
Unterschiede. Die histologische Untersuchung ergab einen direkten Kontakt zwischen
mineralisiertem Knochen bzw. Osteoid und Implantatoberfläche. In der Gruppe, die mit
DHT vorbehandelt wurde, zeigte sich ein signifikant höherer Anteil an mineralisiertem
Gewebe am Knochen-Implantat-Interface (51,24 ±10,48 % vs. 39,50 ±9,31 %, p < 0,05),
während der Anteil an Osteoid signifikant geringer war (33,11 ±7,76 % vs. 47,59 ±7,76
%, p < 0,01). Die präoperative Vorbehandlung mit DHT führte zu einer verbesserten
Mineralisation des periimplantären Osteoids um Ti6Al4VAImplantate. Die systemische
Applikation von DHT könnte daher eine mögliche Option darstellen, um gleichzeitig
die Osseointegration der Implantate zu verbessern und die postoperative Rehabilitation
durch die Erhöhung der Muskelkraft zu verkürzen.
Summary
Despite the improvement of titanium implants by surface modification, postoperative
rehabilitation can be prolonged to permit the osseointegration of the implant. Furthermore,
muscular weakness of elderly patients lengthens the period of rehabilitation. Androgens
play an important role as anabolic agent in bone metabolism and also increase muscular
strength and activity. We evaluated the effects of systemic androgen pre-treatment
on the osseointegration of Ti6Al4VA-implants in 20 rats, which received either no
treatment or 1 mg 5β-Androstan-17β-ol-one (DHT) subcutaneously two days before surgery.
Ti6Al4VA implants were inserted press-fit into the femur bilaterally. After 14 days
histological and histomorphometrical analysis was performed after embedding specimens
in methylmetacrylate. Biomechanical analysis was conducted by a pull-out test, which
showed very inconsistent data without significant differences. Histology showed bone
and implant in close contact and wide seams of osteoid in direct contact with the
implant surface. Stimulation with DHT significantly increased the bone content at
the bone-implant interface (51.24 ±10.48 % vs. 39.50 ±9.31 %, p < 0.05), while the
ratio of osteoid was significantly reduced (33.11 ±7.76 % vs. 47.59 ±7.76 %, p < 0.01).
Preoperative stimulation with DHT improved mineralization of periimplant osteoid around
Ti6Al4VA implants. Systemic DHT therefore may represent a solution leading to both
improved osseo integration and shortened rehabilitation thanks to muscular strengthening.
Schlüsselwörter
Knochen - Kalzifizierung - Titanlegierungen - Osseointegration
Keywords
Bone - calcification - titanium (alloys) - osseointegration