Allografts werden besonders im angloamerikanischen Raum, eingeschränkt auch in Europa und Asien für den primären und Revisionsersatz des vorderen Kreuzbandes verwendet. Problematisch ist jedoch das, wenn auch geringe, Risiko der Krankheitsübertragung durch das Spendergewebe. Daher ist ein geeignetes Sterilisationsverfahren wünschenswert, welches eine terminale Sterilisation gewährleistet, jedoch ohne Einfluss auf die biomechanischen und biologischen Eigenschaften des Spendergewebes zu nehmen. Die Sterilisation von Allografts mit fraktionierter Elektronenstrahlung (fEbeam) gewährleistet eine ausreichende Keimreduktion und zeigt in-vitro eine geringe Beeinträchtigung der biomechanischen Eigenschaften im Vergleich zu fresh frozen Allografts (FFA). Das Heilungsverhalten fEbeam sterilisierter Sehnen wurde bisher noch nicht am in-vivo Modell untersucht. Ziel dieser Studie war es daher, das frühe biologische Remodeling von VKB Transplantaten, die mit fEbeam behandelt wurden mit nicht sterilisierten FFA am in-vivo Schafsmodell zu vergleichen. Dazu erfolgte bei 18 Merino-Mix Schafen der vordere Kreuzbandersatz. 16 Schafe erhielten ein Transplantat nach fEbeam Sterilisation (8x3,4kGy) und zwei Tiere mit einem FFA. Für die FFA-Kontrollgruppe wurden Ergebnisse aus einer Vorläuferstudie mit identischem operativem Vorgehen und histologischer Analyse hinzugezogen. Außerdem dienten native Flexorsehnen und vordere Kreuzbänder (VKB) als Kontrollen. Jeweils acht Tiere wurden nach sechs und zwölf Wochen Standzeit getötet. Es erfolgte die histologische Auswertung der intraartikulären Kreuzbandabschnitte zur deskriptiven Analyse, Bestimmung der Gefäß- und Myofibroblastendichte sowie des Kollagencrimps. Die fEbeam sowie FFA Transplantate zeigten eine signifikante Zunahme der Gesamtzellzahl von 6 nach 12 Wochen. Die Zellzahl der fEbeam verdoppelte sich nach 12 Wochen im Vergleich zu den FFA. Die Gefäßdichte der fEbeam war nach 12 Wochen signifikant niedriger als in den FFA. Die Myofibroblastenanzahl nahm bei den FFA von 6 nach 12 Wochen signifikant zu. Der Kollagencrimp der fEbeam ist zum 12 Wochen Zeitpunkten signifikant kleiner als der der FFA. Zusammenfassend beeinträchtigt die Sterilisation von Allografts mit fraktionierter Elektronenstrahlung das frühe Sehnenremodeling nach vorderem Kreuzbandersatz im in-vivo Schafsmodell. Aufgrund dieser Studienergebnisse und der in einer weiteren Studie festgestellten Beeinträchtigung der mechanischen Funktion von fEbeam behandelten Kreuzbandtransplantaten, kann diese Methode nicht für den klinischen Alltag empfohlen werden.
Allografts are frequently used for anterior cruciate ligament (ACL) reconstructions especially in the Anglo-American region, there is also limited use in Europe or Asia. Even though the risk of disease transmission from the donated tissue is low, a proper graft sterilization method is desirable. This method should provide terminal sterilization without impairing biomechanical properties and graft healing of the tissue. Fractionation of electron beam (fEbeam) showed sufficient sterilization of graft tissue without impairing biomechanical properties in-vitro compared to fresh frozen allografts (FFA). So far no data exist on the in-vivo graft healing behavior after fEbeam sterilization. Therefore, the aim of this study was to evaluate the early remodeling of fEbeam processed grafts in comparison to unsterilized FFA in an in-vivo sheep model. ACL reconstruction was perfomed in 18 female merino mix sheep. Sixteen received reconstruction with fEbeam irradiated grafts (8x3,4 kGy) and two with a FFA. Data from a previous study on FFA using the identical animal model, surgical reconstruction technique and histological analysis served as controls. Half of the animals were sacrificed after six and twelve weeks. Descriptive analysis, cell count, myofibroblasts, vessel density and crimp pattern were assessed. FEbeam and FFA showed a significant increase in cell count from six to twelve weeks. Cell count of fEbeam was nearly twofold more than in FFA at twelve weeks. Vessel density at twelve weeks was significantly decreased in fEbeam compared to FFA. FFA showed a significant increase of myofibroblast density from six to twelve weeks. Crimp length was significant shorter at twelve weeks in fEbeam compared to FFA. In conclusion, fEbeam sterilization of allografts used for ACL reconstruction significantly alters the early remodeling of soft tissue grafts in-vivo. Based on these results and the impairment of the biomechanical properties of fEbeam processed ACL grafts, found in a previous study, this method cannot be recommended for clinical practice.
