Die Auswirkungen von lokal appliziertem Deferoxamin auf die Frakturheilung in Tiermodellen: ein systematisches Review mit Meta-Analyse

Einleitung: Knochenbrüche, welche mit einer jährlichen Inzidenz von 1,2 % auftreten, bergen in bis zu 10 % der Fälle das Potenzial für Heilungsstörungen oder gar Non-Unions. Das angiogene Stimulans Deferoxamin (DFO), das durch direkte Injektion oder hochentwickelte Vektorsysteme in den Frakturspalt verabreicht wird, ist für seine positiven Auswirkungen auf die Osteogenese bekannt. Dies ist auf den Einfluss auf die Neovaskularisierung durch Eisen-Chelation und somit Aktivierung des Hypoxie-induzierbaren Faktor-1alpha-Signalwegs zurückzuführen. Dieses systematische Review mit Meta-Analyse befasst sich mit der Frage, ob die lokale Applikation von DFO in den Frakturspalt die Knochenheilung in Ratten- und Mausmodellen verbessert.

Methode: Wir durchsuchten systematisch die elektronischen Datenbanken „Embase“, „Medline“ (Pubmed) über „Ovidsp“ sowie „Web of Science“ im Juli 2023. Gefundene Studien wurden sorgfältig gesichtet und anhand von vordefinierten Ein- und Ausschlusskriterien ausgewählt. „SYRCLE’s risk of bias tool“ wurde zur Qualitätsbewertung der inkludierten Studien eingesetzt. Wir verglichen den regenerativen Einfluss von DFO-Therapien in Form von direkter Injektion oder unter Nutzung verschiedener, hochentwickelter Vektorsysteme mit alternativen Methoden oder Wirkstoffen in Knochendefektmodellen. Dazu untersuchten wir primär mikro-computertomographisch gemessene Ergebnisgrößen, wie das Knochenvolumen (BV), das Gesamtvolumen der Probe (TV) und die Knochenvolumenfraktion (BV/TV), um die Knochenneubildung zu quantifizieren. Sekundär diskutierten wir die Gefäßneubildung um die Frakturregion, die qualitativen und mechanischen Eigenschaften des Kallus oder Knochens sowie potenzielle Vorteile von DFO-beladenen Vektorsystemen im Vergleich zu direkten Injektionen in den Frakturspalt. Diese Studie wurde prospektiv in PROSPERO registriert.

Ergebnisse: Es wurde eine Meta-Analyse durchgeführt, die 24 Studien mit insgesamt 633 Ratten und Mäusen umfasste. Die Interventionsgruppen, die DFO in verschiedenen Applikationsformen und Dosierungen erhielten, zeigten eine signifikante Überlegenheit bezüglich der Knochenvolumenfraktion (BV/TV) im Vergleich zu DFO-freien Gruppen. Die mittlere Differenz von 13,34 % zwischen den DFO-Gruppen und den Kontrollgruppen (95%-KI: 10,19 % – 16,49 %) war hochsignifikant (p < 0,0001), wobei die erhebliche Heterogenität (I^2 = 99,0 %) mit Hilfe des Random-Effekt-Modells berücksichtigt wurde.

Diskussion: Die Ergebnisse unterstreichen den positiven Einfluss der DFO-Gabe auf die Knochenheilung nach Frakturen und Operationen im Vergleich zu Kontrollgruppen ohne DFO-Behandlung. Darüber hinaus wurden in den eingeschlossenen Tierstudien unterschiedlich große Effekte auf die Frakturheilung in den verschiedenen Studiendesigns, Zeitpunkten und Versuchsanordnungen beobachtet.

Keywords: Deferoxamin, Frakturheilung, Meta-Analyse

Korrespondenzadresse: Daniel Müller, Charité – Universitätsmedizin Berlin, Neue Hochstraße 49, 13347 Berlin, Deutschland, E-Mail: [e-mail]

Publication History

Article published online:
13 March 2024