Zytotoxische Wirkung von Vertebroplastie- und Kyphoplastiezementen auf die Osteoblastenzelllinie MC3T3-E1

Bei der Vertebroplastie und Kyphoplastie handelt es sind um minimalinvasive, operative Verfahren zur Behandlung von Wirbelkörperfrakturen osteoporotischer, traumatischer oder neoplastischer Genese. Dabei wird hochvisköser Zement unter radiologischer Kontrolle über eine Hohlnadel in den Wirbelkörper eingespritzt, welcher innerhalb weniger Minuten aushärtet und so den frakturierten Wirbel intrinsisch stabilisiert. Der Unterschied zwischen beiden Verfahren besteht darin, dass bei der Kyphoplastie der Wirbelkörper zuvor zusätzlich durch einen Ballon aufgerichtet wird. Beide Methoden führen bei einem Großteil der Patienten zu einer sofortigen, signifikanten Schmerzreduktion und erlauben in der Regel eine frei-funktionelle Mobilisierung bereits am ersten Tag nach der Operation. Obwohl es sich um erfolgreiche sowie etablierte Verfahren handelt, gibt es bis dato nur wenige Studien, die sich mit der Interaktion zwischen dem verwendeten Zement und dem umliegenden Gewebe befassen. Es finden sowohl bei der Kyphoplastie, als auch bei der Vertebroplastie verschiedene Arten von Zementen Anwendung. Die beiden Hauptgruppen sind: Zemente mit Polymethylmethacrylat und Zemente mit Calciumphosphat als Hauptbestandteil. Diese Studie untersuchte in vitro die potenzielle Zytotoxizität der beiden Zementgruppen auf Zellen der murinen osteoblastären Zelllinie MC3T3-E1 sowie den Effekt von Konzentration und Expositionsdauer. Um die mögliche Zytotoxizität zu quantifizieren, kamen die Methoden Mikroskop-Kamera, Neutral-Rot-Test, xCELLigence Real-Time Cell Analysis und Durchflusszytometrie (FACS) zum Einsatz. Mit Hilfe der Mikroskopkamera konnte dabei die Adhärenz, Konfluenz und Morphologie der Zellen deskriptiv erfasst werden. Außerdem wurde die Zellviabilität mittels Neutralrot-Test bestimmt und die Durchflusszytometrie analysierte die jeweiligen Zellzyklusphasen. Die Messungen erfolgten zu definierten Testzeitpunkten nach 24 h, 48 h und 72 h. Um die Zellproliferation zusätzlich in Echtzeit zu bestimmen, wurde ein xCELLigence Real-time Cell Analyzer verwendet. Zur Ermittlung eines möglichen Konzentrationseffektes wurde Nährmedium für 72 h mit einer definierten Menge ausgehärtetem Zements inkubiert und anschließend in den Konzentrationen 1:10 und 1:20 zu den Zellen gegeben. In den genannten Testverfahren zur Analyse der Zytotoxizität zeigten sich bei den Polymethylmethacrylat-Zementen keine signifikanten Unterschiede im Vergleich zur Kontrolle. Demgegenüber standen die signifikante Verminderung von Konfluenz, Viabilität und Proliferation und der erhöhte Anteil von apoptotischen Zellen in der sub-G1-Phase bei dem getesteten Calciumphosphat-Zement. Die höheren Konzentrationen des mit Zement inkubierten Mediums zeigten in allen Versuchen eine tendenziell toxischere Wirkung; dieser Unterschied erreichte in der statistischen Testung jedoch keine ausreichende Signifikanz. Die Ergebnisse sprachen bei den Polymethylmethacrylat -Zementen für einen Erholungseffekt der Zellen mit zunehmender Dauer. So nahm die Konfluenz, Viabilität und Proliferation nach 48 h und 72 h im Vergleich zu 24 h zu und auch in der Durchflusszytometrie (FACS) zeigte sich nach 48 h eine signifikante Abnahme der Zellen in der sub-G1-Phase. Bei den Calciumphosphatzementen zeigte sich dieser Effekt dagegen nicht und die zytotoxische Wirkung war jeweils nicht reversibel. Diese Arbeit beschreibt erstmals die Zytotoxizität von Calciumphosphat-Zementen auf Zellen der murinen ostoeblastären Zelllinie MC3T3-E1 in vitro und zudem den Einfluss der Konzentration und Expositionsdauer. Allerdings sind auch wichtige Limitationen bei der Interpretation zu beachten. In vivo finden in Wirbelkörpern beispielsweise nicht nur Interaktionen mit Osteoblasten statt, dort sind deutlich komplexere Regulationsmechanismen des Knochenauf- und abbau zu finden, wobei verschiedenste Zelltypen, eine speziell mineralisierte Extrazellulärmatrix, Wachstumsfaktoren, Hormone und Puffersysteme beteiligt sind. Des Weiteren ist die Aussagekraft der Ergebnisse durch die begrenzte Versuchsdauer limitiert. In vivo besteht die Exposition gegenüber dem potentiell zytotoxischen Zement oftmals für Jahrzehnte. Weitere Studien, sowohl in vivo als auch in vitro, über einen deutlich längeren Zeitraum sind erforderlich, um neue Zemente mit optimalen biomechanischen Eigenschaften, aber vor allem auch mit einer reduzierten toxischen Wirkung auf die im Knochen vorhandenen Zellen sowie die extrazelluläre Matrix zu entwickeln. Dadurch könnten die etablierten Verfahren der Vertebro- und Kyphoplastie optimiert und so das Behandlungsergebnis für den Patienten noch weiter verbessert werden

Differenzierung der Organisationsstruktur als Anpassung an die Unternehmensumwelt: Agriholdings in den ostdeutschen Bundesländern

In den letzten Jahrzehnten erfahren neue landwirtschaftliche Organisationsformen international eine wachsende Aufmerksamkeit, in denen einzelne landwirtschaftliche Unternehmen vertikal oder horizontal in größeren Unternehmensverbünden (Holdings) integriert sind. Trotz der wachsenden Evidenz der Entstehung solcher Organisationsmodelle befinden sich Forschung und theoretische Reflexion dieser Dynamiken zumindest in Deutschland noch sehr am Anfang. Vor diesem Hintergrund befasst sich der Beitrag mit „Agriholdings“ als neuem organisatorischem Muster, das vor allem in den ostdeutschen Bundesländern an Bedeutung gewinnt. Zur Erklärung des Phänomens greifen wir den Ansatz des neuen (soziologischen) Institutionalismus auf, der die Entstehung neuer Organisationsformen als einen kulturellen Wandel begreift. Die Wahl der Organisationsform wird demnach nicht, wie die meisten Theorien des agrarstrukturellen Wandels unterstellen, durch deren relative Wettbewerbsfähigkeit bestimmt, sondern durch das Bedürfnis nach Legitimation, welche die Organisationen aus ihrer Umwelt (dem Organisationsfeld) beziehen. Sie greifen dabei auf Organisationsmuster zurück, die in ihrer Umwelt als rational und damit als „legitim“ gelten können. Die theoretischen Annahmen des neuen (soziologischen) Institutionalismus werden in Unternehmensfallstudien, die in drei Regionen Ostdeutschlands durchgeführt wurden, weitgehend bestätigt. Dieser theoretische Zugang und die darauf aufbauenden soziologischen Feldtheorien erscheinen daher als vielversprechender Weg zur Analyse der aktuellen agrarstrukturellen Entwicklungen. Die Analyse der neuen landwirtschaftlichen Organisationsformen legt zudem nahe, dass es wichtig ist, die in der Debatte dominierende Dichotomie von Familien- und industrieller Landwirtschaft empirisch zu hinterfragen. Die Vielfalt der neu aufkommenden, oft hybriden Organisationsformen in der Landwirtschaft muss differenzierter betrachtet werden

Improved clinical outcome after medial open-wedge osteotomy despite cartilage lesions in the lateral compartment.

High tibial medial open-wedge osteotomy (HTO) is an established treatment option for cartilage lesions in the medial compartment. It was this study's aim to evaluate the effect of asymptomatic single or kissing lesions in the lateral compartment on functional outcome after medial open-wedge osteotomy. A total of 156 patients were enrolled in this retrospective study. All patients underwent HTO due to a varus deformity and a symptomatic cartilage lesion or osteoarthritis in the medial compartment. We acquired preoperative Lysholm and VAS Scores. Each open-wedge osteotomy was preceded by diagnostic arthroscopy to ensure the compartments were thoroughly documented and diagnosed. Cartilage lesions in the lateral compartment were evaluated, and three groups created according to their individual characteristics: group A (no cartilage lesion, n = 119), group B (single cartilage lesion, n = 16) and group C (kissing lesions, n = 21). Cartilage lesions were graded according to the Outerbridge classification, The functional postoperative outcome was determined by relying on several parameters (VAS Score, Lysholm, KOOS, WOMAC Score). Pre- and postoperative long-leg axis views were analyzed via special planning software (mediCAD, Hectec GmbH Germany). Mean follow-up was at 69.0 ± 30.3 months after surgery (range 22 to 121 months). There were no significant differences between the three groups in the correction angle chosen (p = 0.16). Regarding the outcome parameters, group A attained the best results in the WOMACpain Score (p = 0.03) and WOMACfunction Score (p = 0.05). A higher Outerbridge-Score of cartilage lesions in the lateral compartment was associated with a higher (i.e., worse) WOMACpain Score (p = 0.018) and WOMACfunction Score (p = 0.033). In all the groups (A, B, and C), HTO led to a significant improvement in the Lysholm Score (p < 0.001) and to a decrease in pain level (VAS Score; p < 0.001). Conclusion: Valgus high tibial osteotomy leads to reduced pain and improved functional outcome scores, even in patients with pre-existing asymptomatic single or corresponding cartilage lesions in the lateral compartment. In case of severe cartilage lesions in the lateral compartment, surgeons should consider that clinical outcome worsens depending on the Outerbridge Score

Long-standing pubic-related groin pain in professional academy soccer players: a prospective cohort study on possible risk factors, rehabilitation and return to play

Background!#!Despite being a common overuse entity in youth soccer, scientific data on risk factors, rehabilitation and return to play for long-standing pubic-related groin pain is still rare. The current prospective cohort study aims to evaluate potential risk-factors, propose a criteria-based conservative rehabilitation protocol and assess return-to-play outcomes among professional youth soccer players suffering from long-standing pubic-related groin pain.!##!Methods!#!Male soccer players with long-standing (&amp;gt; 6 weeks) pubic-related groin pain from a professional soccer club's youth academy were analyzed for possible risk factors such as age, team (U12 - U23), younger/older age group within the team, position and preinjury Functional movement score. All injured players received a conservative, standardized, supervised, criteria-based, 6-level rehabilitation program. Outcome measures included time to return to play, recurrent groin pain in the follow-up period and clinical results at final follow-up two years after their return to play.!##!Results!#!A total of 14 out of 189 players developed long-standing pubic-related groin pain in the 2017/2018 season (incidence 7.4%). The average age of the players at the time of the injury was 16.1 ± 1.9 years. Risk factor analysis revealed a significant influence of the age group within the team (p = .007). Only players in the younger age group were affected by long-standing pubic-related groin pain, mainly in the first part of the season. Injured players successfully returned to play after an average period of 135.3 ± 83.9 days. Only one player experienced a recurrence of nonspecific symptoms (7.1%) within the follow-up period. The outcome at the 24-month follow-up was excellent for all 14 players.!##!Conclusions!#!Long-standing pubic-related groin pain is an overuse entity with a markedly high prevalence in youth soccer players, resulting in a relevant loss of time in training and match play. In particular, the youngest players in each team are at an elevated risk. Applying a criteria-based rehabilitation protocol resulted in an excellent return-to-play rate, with a very low probability of recurrence.!##!Trial registration!#!The trial was retrospectively registered under DRKS00016510 in the German Clinical Trials Register on 19.04.2021

Age- and severity-adjusted treatment of proximal humerus fractures in children and adolescents—A systematical review and meta-analysis

<div><p>Background</p><p>Fractures of the proximal humerus in patients under the age of 18 years show a low incidence; existing clinical studies only comprise small patient numbers. Different treatment methods are mentioned in the literature but a comparison of the outcome of these methods is rarely made. Up to now, no evidence-based algorithm for conservative and operative treatment is available. The aim of this systematic review with meta-analysis was therefore to gather the best evidence of different treatment methods and their associated functional outcome, complication rates, rates of limb length discrepancies and radiological outcome.</p><p>Methods and findings</p><p>The OVID database was systematically searched on September 30th in 2016 in order to find all published clinical studies on the subject of proximal humerus fractures of patients ≤18 years. Exclusion criteria were previously defined. The Coleman Methodology Score was used to evaluate the quality of the single studies. 886 studies have been identified by the search strategy. 19 studies with a total of 643 children (mean age: 11.8 years) were included into the meta-analysis with a mean Coleman Methodology Score of 71 ± 7.4 points. 18 of the 19 studies eligible for inclusion were retrospective ones, of the best quality available (mean follow-up ≥ 1 year, mean follow-up rate ≥ 65%). 56% of the patients were male. Proximal humerus fractures were treated conservatively in 41% and surgically in 59% of the cases (Elastic Stable Intramedullary Nailing (ESIN): 31%; K-wires: 20%; 8% other methods, e.g. plate osteosynthesis, olecranon traction). The overall success rate (good/excellent outcome) for all treatment methods was 93%. The success rate of ESIN (98%) and of K- wire fixation (95%) was significantly higher (p = 0.01) than the success rate of conservative treatment options (91%). A subgroup analysis of severely displaced fractures (Neer grade III/IV, angulation ≥ 20°) resulted in a change of success rates, to the disadvantage of conservative treatment methods (conservative treatment 82%, ESIN 98%, K-wires 95%; p < 0.001). Complication rates did not differ to a significant extent. 9% of the complications occurred in the patients treated by K-wire fixation, 8% if a conservative treatment option was chosen and 7% in the fractures that were stabilized by ESIN. A change from a one-nail technique to a two-nail technique reduced the complication rate of ESIN significantly. Follow-up X- rays without residual deformity could be found in 96% of the patients treated by ESIN, a rate which was higher than in the patients treated conservatively (93%) or by K-wire fixation (88%). The rate of arm length discrepancies at final follow- up was lower if the fractures were stabilized by ESIN (4%) than if they were treated conservatively (9%) or by K-wires (19%). An evaluation of age-dependent treatment options was performed.</p><p>Conclusions</p><p>By performing this meta-analysis an evidence-based treatment algorithm could be introduced to treat the fractures according to the severity of displacement and according to the patient's age. For severely displaced fractures ESIN is the method of choice, with the best clinical and radiological outcome.</p></div

Algorithm for the treatment of proximal humeral fractures in children and adolescents.

<p>Algorithm for the treatment of proximal humeral fractures in children and adolescents.</p

Study characteristics.

<p>The studies included into the meta-analysis and their characteristics such as year of publication, mean follow-up period, treatment method described, parameters of evaluation of the functional outcome and their Coleman Methodology Score (quality assessment) are shown.</p

Flow chart of the search strategy and study selection.

<p>Criteria for drop-out and subsequent number of studies remaining for further analysis.</p

Analysis of X-Rays at final follow-up.

<p>Only X-rays without residual deformity were weighted as a successful treatment.</p

Analysis of success rates of functional outcome (rate of good and excellent outcome).

<p>Analysis of success rates of functional outcome (rate of good and excellent outcome).</p