Die Auswirkung von altersbedingten strukturellen Sehnenveränderungen auf die Entstehung von Tendinopathien sowie die Regenerationsfähigkeit in Abhängigkeit vom physischen Training

• Antragsteller: Dr. Borys Frankewycz
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 321941455

Tendinopathien und Sehnenverletzungen sind relevante Krankheitsbilder in der Sportmedizin sowie beim älteren Patienten. In dem vorgeschlagenen Projekt wird ein etabliertes in-vivo Rattenmodell für Frühstadien der Tendinopathie verwendet, um relevante Altersunterschiede im Entstehungs- und Heilungsprozess von Tendinopathien zu untersuchen. Dabei werden Struktur-, Zusammensetzungs- und biomechanische Unterschiede eruiert, die im Zusammenhang mit Resistenz auf Überlastung sowie posttraumatische Reparaturkapazität stehen.In ZIELSETZUNG I des Projektes werden zunächst Struktur und biologische Zusammensetzung in Abhängigkeit vom Ausmaß des Ermüdungsschadens untersucht. Hierfür werden Patellasehnen von jungen und alten Ratten zwei unterschiedlichen zyklischen Belastungen ausgesetzt und mittels Kraftaufnehmer werden ihre biomechnischen Eigenschaften gemessen. Mittels Second-Harmonic-Generation-Multiphotonenmikroskopie wird in-vivo das Ausmaß des strukturellen Schadens quantifiziert. Nach einer Heilungsperiode von zwei Wochen werden die Sehnen entnommen und mittels Immunohistochemie auf quantitative Unterschiede von relevanten Proteinen untersucht. In ZIELSETZUNG II werden die Sehnen von jungen und alten Ratten mittels derselben Verfahren auf die Reparaturkapazität nach physischem Training untersucht. Nach der zweiwöchigen Heilungsphase werden die einen Untergruppen physischem Training ausgesetzt, die anderen Untergruppen bleiben ohne Training. Die Ergebnisse sollen nicht nur neuen Einblick in die altersunterschiedliche Effektivität von physischem Training bei der Therapie von Tendinopathien liefern, sondern auch in die strukturellen und kompositorischen Unterschiede, die zur Sehnenregeneration beitragen.Ein zweiter Teil der Studie (ZIELSETUNG III) behandelt die Validierung der Ultraschall-Elastographie im Patellasehnenmodell der Ratte. Die Ultraschall-Elastographie ist ein nicht-invasives Bildgebungsverfahren, das in Echtzeit die Gewebselastizität misst. Durch die Anwendung an dem beschriebenen Tiermodell soll die Aussagekraft der Elastographie unter kontrollierten Bedingungen untersucht werden. Für die Validierung werden die Versuchstiere aus Zielsetzung I zu unterschiedlichen Zeitpunkten während der Versuchsreihe sonographisch untersucht und die Messwerte mit dem induzierten Schaden sowie den biomechanischen Messungen verglichen. Hierbei werden die zwei gängigen Elastographietechnologien (Strain-Elastographie und Sharewave-Elastographie) verwendet. Um die Wertigkeit der Sonoelastographie für therapeutische Konsequenzen zu untersuchen, werden auch die tendinopathisch veränderten Sehnen im Verlauf der Heilungsphase untersucht, sowohl die der trainierenden als auch der nicht-trainierenden Tiere (Tiere aus Zielsetzung II).

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeberin: Professorin Dr. Nelly Andarawis-Puri