In dieser Studie wurde erstmalig die ossäre Einheilung, das intraossäre Transplantatremodeling und der Knochenumbau zwischen autologen und allogenen freien frisch-gefrorenen Sehnentransplantaten bei gelenkferner Transplantatverankerung am Schafmodell untersucht. Dabei gingen 54 weibliche Merino-Mix-Schafe mit einem Alter von 2-3 Jahren in die Studie ein. Ihnen wurde die Sehne des M. flexor digitalis entnommen und in der gleichen Operation als Kreuzbandersatz eingesetzt oder bei -80°C mindestens 1 Woche tiefgekühlt und dann dem nächsten Tier als Allograft eingesetzt. Die Tiere wurden in zwei Gruppen (autolog/ allogen) mit jeweils drei Standzeiten (6/ 12/ 52 Wochen) eingeteilt. Zur besseren Beurteilung des Knochenumbaus wurde zusätzlich an drei Zeitpunkten eine Markierung mit drei verschiedenen Fluoreszenzmarkern (Calcein-grün, Xylenol-orange und Tetrazyklin) durchgeführt. Nach der Tötung wurden die Präparate histologisch aufgearbeitet und nach Durchführung von drei verschiedenen Färbungen (Masson-Goldner- Trichrom, Safranin-O/ von Kossa, Alcian-Blau) quantitativ unter einem Durchlichtmikroskop- zum Teil unter Zuhilfenahme eines Polarisationsfilters- ausgewertet. Um die Ergebnisse der deskriptiven Auswertung besser vergleichen zu können, wurde bei der Beurteilung des Grades der direkten Bandinsertion der semiquantitative Score nach Unterhauser et al. (2006). Es konnte festgestellt werden, dass eine gelenkferne, indirekte Transplantatverankerung die Ausbildung einer gelenknahen Neoinsertion nach 52 Wochen erlaubt, welches in der aktuellen Literatur bisher nicht nachgewiesen werden konnte. Die ossäre Einheilung und der intraossäre Umbau von freien körperfremden Spendersehnen, sog. Allografts, lief im Vergleich zu den körpereigenen Transplantaten deutlich verzögert ab. Bei den Tieren mit autologem Bandersatz konnten bereits 6 Wochen nach der Operation erste Anzeichen der Entwicklung einer direkten Bandinsertion am tibialen Tunneleingang beobachtet werden. Dabei zeigte sich an der anterioren Zugseite ein fortgeschritteneres Stadium (Grad II) als an der posterioren Druckseite (Grad I). Bei den allogenen Tieren lagen nur vereinzelt chondroide Zellen vor. Die Beurteilung des Knochen- und Bandumbaus ergab, dass die Strukturveränderungen im Transplantat und seine Integration bei den autologen Präparaten weiter fortgeschritten war. Nach 12 Wochen war bei den autologen Tieren vor allem am tibialen Tunneleingang bereits ein klassischer Vierzonenaufbau der direkten Bandinsertion zu erkennen. In den anderen Tunnelabschnitten gab es alle Stadien der direkten Bandinsertion. Auch bei den allogenen Tieren zeigte sich nach 12 Wochen eine reife direkte Bandinsertion, allerdings in geringerem Ausmaß als bei den autologen Tieren. 52 Wochen nach der Operation inserierte in allen Präparaten der autologen und allogenen Gruppen ein Neoligament über eine reife direkte Bandinsertion am Knochen, deren histologisches Erscheinungsbild keinen Unterschied zum nativen Kreuzband erkennen ließ. Die schon bekannte Verzögerung des intraartikulären Bandumbaus muss jetzt zusätzlich durch die Kenntnis der Verzögerung des Transplantateinbaus ergänzt werden. Diese Ergebnisse sind von Bedeutung für die Entwicklung von Optimierungen beim Einsatz von Allografts als Transplantat in der vorderen Kreuzbandchirurgie
This study compared for the first time the osseous healing, the intraosseous remodeling and the bone remodeling between soft tissue autografts and fresh- frozen allografts with extracortical fixation in a sheep model. Altogether 54 female Merino-Mix sheep, aged 2-3 years, were included in the study. In these animals the tendons of M. flexor digitalis were removed and inserted during the same operation as cruciate ligament substitute, or they were kept for at least one week at a temperature of -80°C and were then inserted in another animal as allografts. The experimental animals were divided into 2 groups (autologous/allogeneic), each of them with 3 different periods of observation (6, 12 or 52 weeks, resp.). In order to improve the judgement on boneremodeling 3 fluorescence markers (calcein-green, xylenol-orange and tetracycline) were applied additionally at 3 different times. After killing the sheep microscopic sections were stained, using Masson-Goldner-trichrome, safranin-O ad modum Kossa or alcian blue, respectively. The quantitative microscopic examination of the preparations was done partly by the help of a polarization microscope. To compare the results of descriptive statistics the grade of direct ligament insertion was determined by the semiquantitative score according to Unterhauser et al. (2006). It was shown that extracortical indirect fixation of the soft tissue graft facilitates an anatomical neoinsertion after 52 weeks. In the literature this was unmentioned till date. Osseous tendon-to-bone-healing as well as intraosseous remodeling of soft tissue grafts from human donors, so-called allografts, require more time than autologous grafts. In the autograft group first signs of the development of a direct ligament insertion at the tibial tunnel entrance were seen after 6 weeks already. Remodeling activity at the anterior tibial tunnel aperture site (tensile site) (grade II) was more pronounced than at the posterior site (grade I). In allografts only a few chondroid cells were seen. Bone- incorporation and ligament remodeling of autografts were more advanced than in allografts. A typical direct ligament insertion was already found in autologous reconstructions after 12 weeks, especially at the tibial tunnel entrance. All maturity levels of a direct ligament insertion were found along the other tunnel sections. Indications of a mature direct ligament insertion could also be observed after 12 weeks, but overall maturity was less in allocompared to autologous animals. A neoligament inserted with a mature direct ligament insertion at the bone 52 weeks after reconstruction in all auto- and allograft reconstructions. In comparison to the native cruciate ligament no histological differences could be found. This study focused on the bony incoporation and development of neoinsertion of an ACL graft. More studies are needed to assess the intraarticular healing of auto- and allografts, which ensues parallel to the bony incorporation of the grafts. These results will provide a complete overview of the differences of auto- and allograft in ACL reconstruction and help to design optimal rehabilitation schemes to address the differences and eventually motivate future studies to compensate for possible disadvantages of either type of graft.
