Analyse der Knochenqualität im Alter: Einfluss der altersbedingten Risikofaktoren Immobilisierung und Diabetes mellitus Typ 2

• Antragsteller: Professor Dr. Björn Busse
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 394482524

Pathologische Veränderungen in der Morphologie und Komposition von Knochen beeinflussen maßgeblich dessen Frakturresistenz. Diese Veränderungen gewinnen an Bedeutung, da die Inzidenz von Frakturen steigt und die damit verbundenen Kosten für das Gesundheitssystem eine immer größer werdende Rolle in unserer stetig alternden Gesellschaft einnehmen. Zum umfassenden Verständnis des Einflusses häufiger altersassoziierter Risikofaktoren auf die Knochenqualität sollen die Knochenmaterialeigenschaften bei Immobilisierung und Diabetes mellitus Typ 2 analysiert werden. Im Rahmen des Projektes sollen bedeutende Einflussgrößen identifiziert und quantifiziert werden, die ein erhöhtes Frakturrisiko begünstigen. Knochenqualität wird als die Summe aller Eigenschaften definiert, die dem Knochen seine charakteristische Frakturresistenz verleihen. Hierbei spielen nicht nur die Mikrostruktur, die mechanischen Eigenschaften sowie die biochemische Zusammensetzung sondern auch der Zustand der Knochenzellen eine entscheidende Rolle, da diese die Knochenqualität aktiv aufrechterhalten. Knochengewebe aus dem häufig von Frakturen betroffenen Femur, einer Lokalisation mit erhöhter Frakturdisposition, wird Gewebespendern mit altersbedingten Knochenveränderungen durch Immobilisierung und Diabetes mellitus Typ 2 postmortal entnommen. Diese Knochenproben sollen hochaufgelöst mittels einer interdisziplinären Kombination von Methoden strukturell und kompositionell analysiert werden. Durch die gezielte Analyse der einzelnen, hierarchisch aufgebauten Detailebenen des Knochens beabsichtigen wir, die Einflussgrößen zu ergründen, welche die Stabilität, die Festigkeit und den Schutz vor Frakturen bei Immobilisierung und Diabetes mellitus Typ 2 gefährden. Ziel ist es, speziell die Funktion und Integrität des zellulären Netzwerks in Relation zu Mineralisations- und Kollagencharakteristiken zu prüfen, um den Einfluss der einzelnen Hierarchieebenen auf das biomechanische Verhalten von gealtertem Knochengewebe zu verstehen. Die zu erwartenden Ergebnisse einer derart multidisziplinär inspirierten Forschung mit Methoden aus der Diagnostik und der Grundlagenforschung können Erkenntnisse aus der Klinik ergänzen. Daher soll unser Arbeitsprogramm nicht nur einen Wissensbeitrag zur Osteologie leisten sondern auch neue Perspektiven bei der Suche nach Diagnose- und Behandlungsmöglichkeiten altersabhängigen Knochenveränderungen durch Immobilisierung und Diabetes mellitus Typ 2 aufzeigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen