Einfluss von Sexualsteroidhormonen auf die Knochenneuformationsrate humaner Beckenkammtransplantate im atrophierten Kiefer: eine prospektive klinische Pilotstudie

Abstract

Ziel der vorliegenden Studie war es, die Knochenneuformationsrate von Beckenkammknochentransplantaten nach drei Monaten Einheilzeit und deren möglicher hormoneller Einflussparameter zu untersuchen. In die Studie waren 24 Patient*innen involviert, davon 15 postmenopausale Frauen und 9 Männer. Bei allen Patient*innen lag eine ausgeprägte Alveolarkammatrophie vor, sodass die Indikation zur Beckenkammaugmentation mit anschließender enossaler Implantation in einem zweistufigen Operationsprozedere gestellt wurde. Bei allen Patient*innen wurde der Body- mass- Index bestimmt. Bei einer Blutentnahme während der Augmentation wurden Serumparameter gewonnen, um die Konzentrationen von Estrogen (E2) und dem Sexualhormon-bindendem Globulin (SHBG) mittels Elektrochemilumineszenz-Immunoassay zu untersuchen. Die Serumkonzentrationen von Testosteron (T) wurden mittels Radioimmunoassay bestimmt. Zum Zeitpunkt der Implantation wurden Knochenbiopsien aus den Beckenkammknochentransplantaten gewonnen und histomorphometrisch mittels Masson-Goldners Trichrom-Färbung analysiert. Für die statistische Auswertung wurden gemischte lineare Regressionsmodelle und Boxplots verwendet. Bei allen Patient*innen wurde die Beckenknochentransplantation erfolgreich durchgeführt. Die mittlere Knochenneuformationsrate betrug 32,5%. Bei Männern war die mittlere Knochenneuformationsrate (38,1%) signifikant höher als bei Frauen (27,6%). Unabhängig vom Geschlecht war die Knochenneuformationssrate in der apikalen Region der Biopsien signifikant höher im Vergleich zur Knochenneuformationssrate in der koronalen Region der histologischen Proben. Sowohl bei Frauen als auch bei Männern gab es keinen signifikanten Unterschied in der Knochenneuformationsrate zwischen Maxilla und Mandibula. Das Blutscreening ergab eine signifikant höhere Serum-E2-Konzentration bei Männern als bei postmenopausalen Frauen (p<0,01). Männer wiesen auch eine signifikant höhere Serum-T-Konzentration auf als postmenopausale Frauen (p<0,01). Unabhängig vom Geschlecht wiesen die SHBG-Konzentrationen im Serum bei allen Patient*innen interindividuelle Unterschiede auf. Ferner gab es sowohl für die Serum-E2 (rk=0,03; p=0,53) und T (rk=0,72; p=0,18) eine positive Assoziation mit der Knochenneuformationsrate. Nach Anpassung an Stichprobenareale der Biopsien (koronal/apikale) sowie Alter und Geschlecht konnte eine signifikante Korrelation für E2 bei Männern gezeigt werden (p=0,02), nicht jedoch für Frauen. SHBG zeigte keinen Einfluss auf die Knochenneuformationsrate nach oraler Beckenkammtransplantation (rk= -0,02; p=0,73). Es bestand kein signifikanter Zusammenhang zwischen der Knochenneuformationsrate und dem Alter oder der Knochenneuformationsrate und dem Body Mass Index (BMI).

The present prospective study was designed to evaluate the new bone formation rate after iliac bone graft augmentation in patients with extreme alveolar atrophy and to analyse the influence of the hormone parameter. 24 patients (15 women and 9 men) with partially or completely edentulous alveolar bone with less than 5 mm height were involved in the study and underwent iliac onlay bone grafting followed by dental implant placement using a two-stage approach. Estrogen (E2) and sex hormone binding globulin (SHBG) serum levels were examined by electrochemiluminescence immunoassay. Testosterone (T) serum level was investigated by using radioimmunoassay. At the time of implant placement bone biopsies from the iliac onlay grafts were obtained and analysed histomorphometrically by Masson-Goldner`s trichrome staining and digital high-resolution light microscopy. Specimens were investigated by placing a square of 2500 μm² definied as region of interest (ROI) in the apical and coronal region of each biopsy. For statistical analysis linear mixed models and boxplots were used. In all patients grafting procedure was successfully performed. The mean new bone formation rate was 32,5%. In men the mean new bone formation rate (38,1%) was significantly higher than in women (27,6%). Regardless of gender the new bone formation rate in the apical region of the biopsies was significant higher compared to new bone formation rate in the coronal region of the biopsies. The localisation (maxilla, mandible) had no influence. Blood screening revealed a significantly higher serum E2 concentration in men than in postmenopausal women (p<0,01). Men also showed a significantly higher serum T concentration than postmenopausal women (p<0,01). For serum E2 (rc=0,03; p=0,53) and T (rc=0,72; p=0,18) concentrations a positive association with the overall new bone formation rate could be shown. After adjustment for the biopsy area (coronal/apical), age and gender a significant association to the rate of new bone formation was only seen for E2 in men (p=0,02). SHBG showed no influence on new bone formation rate after iliac onlay grafting (rc= -0,02; p=0,73). No significant association between the new bone formation rate and age or new bone formation rate and body mass index (BMI) was shown.