Download PDF
ZWR - Das Deutsche Zahnärzteblatt 2004; 113(1/02): 8-14
DOI: 10.1055/s-2004-820002
Originalia
Neue Technologien
© Georg Thieme Verlag Stuttgart · New York

Tierexperimentelle Untersuchung zur osteogenetischen Potenz von PRP - Beimengung zu autogenem Knochen bei Hartgewebsdefekten des Kiefers

Experimental Study on the Osteogenetic Properties of PRPK. A. Schlegel1 , F. Grummt1 , F. W. Neukam1 , J. Wiltfang1
  • 1Klinik und Poliklinik für Mund-Kiefer-Gesichtschirurgie der FA Universität Erlangen-Nürnberg, Dir.: Prof. Dr. med. Dr. med. dent. F. W. Neukam
Further Information

Publication History

Publication Date:
23 February 2004 (online)

Also available at
    Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Im Rahmen der Regeneration knöcherner Defekte im Bereich des Gesichtsschädels werden heute neben dem autogenen Knochen zahlreiche Knochenersatzmaterialien verwendet. Um in diesem Zusammenhang den Einfluss von Platelet Rich Plasma (PRP) auf die Regeneration von knöchernen Defekten bzw. die Degradation der Knochenersatzmaterialien zu untersuchen, wurde eine tierexperimentelle Studie am Schwein durchgeführt. Klinisch relevante Defekte, sog. „critical size defects”, wurden mit randomisiert verteilten Kombinationen von autogenem Knochen, autogenem Knochen plus PRP in 2 verschiedenen Konzentrationen gefüllt. Nach 2, 4, 12 und 26 Wochen erfolgte die Opferung der Tiere. Die Proben wurden dann mikroradiographisch und lichtmikroskopisch ausgewertet.

Die Ergebnisse zeigen mikroradiographisch und lichtmikroskopisch beim autogenem Knochen eine Vorverlagerung der Knochenmineralisation durch PRP, hierbei ist auch ein konzentrationsabhängiger Unterschied zu beobachten.

Summary

Besides autogenous bone, numerous bone substitutes have been applied in osseous regeneration of bony defects of the skull. To evaluate the influence of platelet-rich plasma (PRP) on bone healing and/or the degradation of the bone substitute in this context, an animal experiment using the pig as a model was carried out. Clinical relevant defects, so-called „critical-size defects” were randomly filled with autogenous bone and autogenous bone plus PRP in 2 different concentrations. At 2, 4, 12 and 26 weeks the animals were sacrificed. The specimens were then evaluated by means of microradiography and light microscopy. The results showed both in microradiography and light microscopy earlier defect mineralization in the groups were PRP was used, strongly dependent on the PRP concentration used.

Schlüsselwörter

PRP - Knochenkonditionierung - Zytokine - Morphogene - Mitogene prospektive Studie

Key Words

PRP - Bone Conditioning - Cytokines - Morphogenes - Mitogenes - Prospective Study

Literatur

  • 1 Hausamen JE, Neukam FW. Transplantation of bones.  Eur Arch Otorhinolaryngol Suppl. 1992;  1 163-77
    PubMedGoogle Scholar
  • 2 Neukam FW. Experimental study using free autogenous bone graft for sinus floor augmentation. Int J Oral Maxillofac Implants; 1994; 6: 125-131.  Clin Oral Impl Res. 2002;  13 514-521
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 3 Nkenke E, Radespiel-Troger M, Wiltfang J. et al. . Morbidity of harvesting of chin grafts: A prospective study.  Clin Oral Impl Res. 2002;  13 514-521
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 4 Schenk C, Schwarz A, Kaupe AJM, Wiltfang J, Neukam FW. Erfahrungen mit autogenen Beckenkammtransplantationen im Ober- und Unterkiefer - Vergleich der anterioren und posterioren Entnahmetechnik.  Dtsch Zahnarztl Z. 2000;  55 355-358
    PubMedGoogle Scholar
  • 5 Schliephake M, Neukam FW, Scheller H, Bothe K. Local ridge augmentation using bone grafts and osseointegrated implants in the rehabilitation of partial edultlism.  J Oral Maxillofac Surg. 1994;  9 557-564
    PubMedGoogle Scholar
  • 6 Neukam FW, Bothe K, Schliephake H. et al. . Osteoplastische Rekonstruktion in Kombination mit Implantaten mit extrem atrophischen Unterkiefer.  Dtsch Zahnärztl Z. 1993;  48 808-823
    PubMedGoogle Scholar
  • 7 Neukam FW, Hausamen JE, Schmelzeisen R, Scheller H. Plastisch rekonstruktive Maßnahmen mit freien mikrovaskulären Knochentransplantaten in Kombination mit Implantaten nach Tumorresektion im Mund-, Kiefer-, Gesichtsbereich. Hefte zur Unfallchirurgie, Plastische und Wiederherstellungschirurgie. Moderne Verfahren der Rekonstruktion von Knochenstrukturen.  Stuttgart: Thieme Verlag. 1992;  66-73
    PubMedGoogle Scholar
  • 8 Neukam FW, Hausamen J-E, Scheller H. Knochentransplantation in Kombination mit enossalen Implantaten.  Z Stomatol. 1990;  87 125-129
    PubMedGoogle Scholar
  • 9 Schlegel KA, Donath K. Bio-Oss a resorbable bone substitute?.  Int J Biomat Med Implants. 1998;  8 201-209
    PubMedGoogle Scholar
  • 10 Urist MR. Bone grafts, derivates and substitutes.  Butterworth Heinemann. 1994; 
    PubMedGoogle Scholar
  • 11 Wiltfang J, Schlegel KA, Schultze-Mosgau S. et al. . Comparative study on bony regeneration of critical-sized defects using PRP and different bone substitutes. 9th International Congress on Reconstructive Preprosthetic Surgery (Kiel, May 2001).  Conference Proceeding. 2001; 
    PubMedGoogle Scholar
  • 12 Marx RE, Carlson ER, Eichstaedt RM. et al. . Platelet-rich plasma: Growth factor enhancement for bone grafts.  Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod; Jun. 1998;  85 638-646
    PubMedGoogle Scholar
  • 13 Kessler S, Kastler S, Mayr-Wohlfahrt U, Puhl W, Gunther K. Stimulation of primary osteoblast cultures witn rh-TGF-beta, rh-BMP 2 and rx-BMP 4 in an in vitro model.  Orthopäde. 2000;  29 107-111
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 14 Lind M, Overgaard S, Nguyen T, Ongpipattanakul P, Bunger C, Soballe K. Transforming growth factor-beta stimulates bone ongrowth. Hydroxyapatite-coated implants studied in dogs.  Acta Orthop Scand. 1996;  67 611-616
    PubMedGoogle Scholar
  • 15 Neukam FW. Endoscopic and ultrasonic studies of the maxillary sinus.11.  Zahnarztl Prax. 1985;  36 278-303
    PubMedGoogle Scholar
  • 16 Schmitz J, Hollinger J. The critical size defect as an experimental model for craniomandibular nonjunction.  Clin Orthopaed and Relat Res. 1986;  205 299-304
    PubMedGoogle Scholar
  • 17 Hönig JH, Merten HA. Das Göttinger Miniaturschwein (GMS) als Versuchstier in der humanmedizinischen osteologischen Grundlagenforschung.  Z Zahnärztl Implantol. 1993;  2 237-43
    PubMedGoogle Scholar
  • 18 Schweiberer L. Experimentelle Untersuchung von Knochentransplantaten. 587, Hefte zur Unfallheilkunde.  Berlin, Heidelberg: Springer- Verlag. 1970; 
    PubMedGoogle Scholar
  • 19 Schweiberer L, Eitel F. Bone transplantation in animals and man.  In: Altman H, Büchner F, Cottier H, Grundmann E, Holle G, Letterer E et al., editors. Handbuch der allgemeinen Pathologie, VI ed.  Berlin: Springer Verlag. 1977;  617-654
    PubMedGoogle Scholar
  • 20 Donath K, Breuner G. A method for the study of undecalcified bones and teeth with attached soft tissues.The Säge-Schliff (sawing and grinding) technique.  Int J Oral Maxillofac Implants. 1995;  10 312-334
    PubMedGoogle Scholar
  • 21 Abrahams JJ, Kalyanpur A. Dental implants and dental CT software programs Semin.  Ultrasound. CT. MR. 1995;  16 468-486
    PubMedGoogle Scholar
  • 22 Wiltfang J, Schlegel K, Zimmermann R. et al. . Beurteilung der Knochenreparation nach kombinierter Anwendung von platelet-rich-plasma und Knochenersatzmaterialien im Rahmen der Sinuselevation.  Dtsch Zahnärztl Z. 2002;  57 1-5
    PubMedGoogle Scholar
  • 23 Wiltfang J, Merten HA, Hönig JH. Histomorphometrische Untersuchung des Einheilverhaltens verschiedener extraoraler Implantatsysteme.  Z Zahnärztl Implantol. 1998;  14 40-45
    PubMedGoogle Scholar
  • 24 Wiltfang J, Merten HA, Peters JH. Comparative study of guided bone regeneration using absorbable and permanent barrier membranes: A histologic report.  Int J Oral Maxillofac Implants. 1998;  13 416-421
    PubMedGoogle Scholar
  • 25 Laiblin C, Jaeschke G. Klinisch-chemische Untersuchungen des Knochen- und Muskelstoffwechsels unter Belastung beim Göttinger Miniaturschwein - eine experimentelle Studie.  Berl Münch Tierärztl Wochenschr. 1979;  92 124-128
    PubMedGoogle Scholar
  • 26 Merten HA, Hönig JH, Luhr HG. Die Architektur des keramo-ossären Verbund-Regenerates in Abhängigkeit von Form und Kompaktierung der HA-Granula. Tierexperimentelle histomorphologische Ergebnisse beim Göttinger Minischwein.  Dtsch Z Mund Kiefer Gesichtschir. 1993;  17 275-280
    PubMedGoogle Scholar
  • 27 Greenlagh DG. The role of growth factors in wound healing.  J Trauma. 1996;  41 159-167
    PubMedGoogle Scholar
  • 28 Mohan S, Baylink DJ. Bone growth factors.  Clin Orthoped Relat Res. 1991;  263 30-43
    PubMedGoogle Scholar
  • 29 Antonaides HN, Williams LT. Human platelet-derived growth factor:structure and functions.  Fed Proc. 1983;  42 2630-2634
    PubMedGoogle Scholar
  • 30 Ross R, Raines EW, Bowen-Pope DF. The biology of platelet-derived growth factors.  Cell. 1986;  46 155-169
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 31 Ross R. Platelet derived growth factor.  Annu Rev Med. 1987;  38 71-79
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 32 Schlegel KA, Wiltfang J, Kloss FR. et al. . Topical conditioning of the implant bed in order to optimize early osseointegration. 9th International Congress on Reconstructive Preprosthetic Surgery (Kiel, May 2001).  Conference Proceeding. 2001; 
    PubMedGoogle Scholar
  • 33 Urist MR. Fundamental and clinical bone physiology.  Philadelphia: Lippinicott. 1980;  670
    PubMedGoogle Scholar
  • 34 Urist MR. Bone formation by autoinduction.  Science. 1965;  150 893-911
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 35 Wiltfang J, Kloss FR, Kessler P. et al. . Comparative study of critical size defects using PRP and bone substitutes.  J Bone Joint Surg submitted. 2003; 
    PubMedGoogle Scholar
  • 36 Zimmermann R, Jakubietz R, Jakubietz M. et al. . Different preparation techniques to obtain platelet-rich plasma as source of growth factors for local application.  Transfusion. 2001;  41 1217-1224
    CrossrefPubMedGoogle Scholar
  • 37 Urist MR. Bone cell differentation and growth factors.  Science. 1983;  220 680-686
    PubMedGoogle Scholar
  • 38 Knighton D, Silver I, Hunt TK. Regulation of wound healing angiogenesis-effects of oxygen gradients and inspired oxygen concentrations.  Surgery. 1981;  90 30-43
    PubMedGoogle Scholar
  • 39 Frost H. The biology of fracture healing. an overview for clinicians.  Part I. Clin Orthop. 1989;  248 283-292
    PubMedGoogle Scholar
  • 40 Frost H. The biology of fracture healing: an overview for clinicians. Part II.  Clin Orthop. 1989;  248 294-309
    PubMedGoogle Scholar
  • 41 Marx RE, Carlson E, Eichstaedt. et al. . Platelet rich Plasma: Growth factor enhancement for bone grafts.  Oral Surg Oral Med Oral Pathol. 1998;  85 638-646
    PubMedGoogle Scholar
  • 42 Schlegel K, Kloss F, Schultze-Mosgau S, Wiltfang J. Einheilvorgänge am Implantat-Knochen-Interface bei unterschiedlichen lokalen Knochenmaßnahmen.  Dtsch Zahnärztl Z. 2002;  57 194-99
    PubMedGoogle Scholar
  • 43 Beck LS, De L Guzman, Lee WP. One systemic administration of transforming growth factor beta, reverses age or glucocorticoid-impaired wound healing.  J Clin Invest. 1993;  93 2841-2849
    PubMedGoogle Scholar
  • 44 Ludwig A, Merten HA, Wiese KG, Hoenig JF, Schliephake H. What are the gains of platelet rich plasma (PRP) in combination with tricalciumphosphate ceramics (TCP) in sinus lift? Human histomorphological results.  J Craniomaxillofac Surg. 2002;  30 229-230
    PubMedGoogle Scholar

Korrespondenzadresse

Dr. K. A. Schlegel

Klinik und Poliklinik für Mund-, Kiefer-, Gesichtschirurgie der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Glückstr. 11

91054 Erlangen

Fax: 09131/8534219

Email: andreas.schlegel@mkg.imed.uni-erlangen.de

      >