Irving Medical Center der Columbia University
Eine gängige Praxis von Schulterchirurgen könnte den Erfolg von Rotatorenmanschettenoperationen beeinträchtigen, legt eine neue Studie von Orthopäden und biomedizinischen Ingenieuren der Columbia University nahe. Die Arbeit ist in der Zeitschrift Science Translational Medicine veröffentlicht .
Die subakromiale Bursa moduliert die Sehnenheilung nach einer Verletzung der Rotatorenmanschette bei Ratten
Zusammenfassung des Herausgebers
Eine Operation an der Rotatorenmanschettensehne umfasst häufig die Entfernung des subakromialen Schleimbeutels ; Die biologische Rolle dieses Fettgewebes bei Sehnenverletzungen und -reparaturen bleibt jedoch unklar. Marshall et al. berichten, dass der Schleimbeutel kein Nebengewebe ist , sondern aktiv an den Entzündungs- und Reparaturprozessen nach einer Sehnenverletzung beteiligt ist. In klinischen Biopsien und in einem Nagetiermodell einer Verletzung der Supraspinatussehne reagierte der Schleimbeutel auf eine Verletzung einer nahegelegenen Sehne, indem er Gene hochregulierte, die mit Entzündung und Heilung verbunden sind. Die Entfernung des Schleimbeutels bei der Ratte veränderte die Expression entzündlicher Zytokine und wirkte sich nachteilig auf die intakte angrenzende Infraspinatussehne und den Humeruskopf aus. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die Schleimbeutelentfernung während einer Rotatorenmanschettenoperation weiter evaluiert werden sollte. – Molly Ogle
Zusammenfassung
Verletzungen der Rotatorenmanschette führen in den Vereinigten Staaten jährlich zu mehr als 500.000 Operationen, von denen viele fehlschlagen . Diese Operationen umfassen typischerweise die Reparatur der verletzten Sehne und die Entfernung des subakromialen Schleimbeutels , eines synovialähnlichen Gewebes, das sich zwischen der Rotatorenmanschette und dem Akromion befindet. Die Bursa subacromialis ist an der Pathogenese und Heilung der Rotatorenmanschette beteiligt.
Mithilfe proteomischer Profile von Schleimbeutelproben von neun Patienten mit Rotatorenmanschettenverletzung zeigen wir, dass der Schleimbeutel auf eine Verletzung der darunter liegenden Sehne reagiert. In einem Supraspinatus-Tenotomie-Modell bei Ratten untersuchten wir die Wirkung des Beutels auf die verletzte Supraspinatussehne, die unverletzte Infraspinatussehne und den darunter liegenden Humeruskopf. Die Schleimbeutel schützten die intakte Infraspinatussehne neben der verletzten Supraspinatussehne, indem sie ihre mechanischen Eigenschaften beibehielten, und schützten den darunter liegenden Humeruskopf, indem sie die Knochenmorphometrie aufrechterhielten. Der Schleimbeutel löste eine Entzündungsreaktion in der verletzten Rattensehne aus und löste die Expression von Genen aus, die mit der Wundheilung verbunden sind, darunter Cox2 und Il6.
Diese Ergebnisse wurden in Beutelorgankulturen von Ratten bestätigt. Um das Potenzial des Beutels als therapeutisches Ziel zu bewerten, wurden mit Dexamethason beladene Polymermikrosphären in die intakten Beutel von Ratten nach Tenotomie verabreicht. Aus dem Schleimbeutel freigesetztes Dexamethason reduzierte die Il1b-Expression in der verletzten Supraspinatussehne der Ratte, was darauf hindeutet, dass der Schleimbeutel zur Medikamentenabgabe genutzt werden könnte, um Entzündungen in der heilenden Sehne zu reduzieren.
Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Bursa subacromialis zur Heilung des darunter liegenden Gewebes des Schultergelenks beiträgt , was darauf hindeutet, dass ihre Entfernung während einer Rotatorenmanschettenoperation überdacht werden sollte.
Die subakromiale Bursa moduliert die Sehnenheilung nach einer Verletzung der Rotatorenmanschette bei Ratten
Abbildung: Anatomie der Rotatorenmanschette. Der Schleimbeutel ist ein dünner, mit Flüssigkeit gefüllter Sack, von dem ursprünglich angenommen wurde, dass er die Sehnen der Rotatorenmanschette schützt, indem er ein Polster zwischen den Sehnen und angrenzenden Knochen bildet. Bei der Reparatur von Verletzungen an den Sehnen der Rotatorenmanschette entfernen Chirurgen häufig den Schleimbeutel, weil sie vermuten, dass dieser eine Entzündungs- und Schmerzquelle in der Schulter darstellt. Bildnachweis: Stavros Thomopoulos.
Während einer Operation entfernen Chirurgen normalerweise Gewebe, das als Bursa subacromialis bezeichnet wird , während sie gerissene Sehnen im Schultergelenk reparieren. Die Studie legt jedoch nahe, dass das kleine Gewebe eine Rolle bei der Heilung der Schulter spielt.
„Es ist üblich, den Schleimbeutel während einer Schulteroperation zu entfernen, selbst um die Rotatorenmanschette sichtbar zu machen“, sagt Stavros Thomopoulos, Ph.D., leitender Autor der Studie und Professor an der Robert E. Carroll und Jane Chace Carroll Labore. . Orthopädische Chirurgie am Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons.
„Aber wir kennen die Rolle des Schleimbeutels bei der Erkrankung der Rotatorenmanschette nicht wirklich, daher kennen wir nicht alle Auswirkungen einer Entfernung“, sagt Thomopoulos. „Unsere Ergebnisse in einem Tiermodell zeigen, dass Chirurgen den Schleimbeutel nicht entfernen sollten, ohne die Konsequenzen sorgfältig abzuwägen.“
Die Herausforderung einer Rotatorenmanschettenoperation
Die meisten Schäden an den Sehnen der Rotatorenmanschette entstehen durch Abnutzung, die sich über Jahre hinweg durch wiederholte Bewegungen ansammelt. Von den über 65-Jährigen hat etwa die Hälfte einen Rotatorenmanschettenriss erlitten, der einfache Alltagsaufgaben wie das Kämmen der Haare schwierig und schmerzhaft machen kann.
In den Vereinigten Staaten werden jedes Jahr mehr als 500.000 Operationen an der Rotatorenmanschette durchgeführt, um diese Verletzungen zu reparieren, die Beweglichkeit wiederherzustellen und Schmerzen zu lindern. Sie scheitern jedoch häufig, von einer von fünf Operationen bei jungen Patienten bis zu 94 % bei älteren Menschen große Tränen.
Reparaturen der Rotatorenmanschette scheitern in der Regel an der schlechten Heilung zwischen Sehne und Knochen, wo die Sehne wieder am Knochen befestigt wird.
Bursa: Freund oder Feind?
Der Schleimbeutel ist ein dünner, mit Flüssigkeit gefüllter Sack, von dem ursprünglich angenommen wurde, dass er die Sehnen schützt, indem er ein Polster zwischen den Sehnen und den angrenzenden Knochen bildet.
Der Schleimbeutel entzündet sich oft, manchmal gleichzeitig, wenn darunter liegende Sehnen verletzt werden, und Chirurgen entfernen das Gewebe oft, weil sie vermuten, dass es eine Entzündungs- und Schmerzquelle in der Schulter ist. Jüngste Studien deuten jedoch darauf hin, dass das Gewebe neben der mechanischen Dämpfung möglicherweise noch andere biologische Funktionen erfüllt, darunter die Förderung der Heilung von Schultersehnenverletzungen .
Um die Rolle des Schleimbeutels bei Erkrankungen der Rotatorenmanschette zu untersuchen, untersuchten Thomopoulos und die Doktorandin Brittany Marshall Ratten mit reparierten Verletzungen der Rotatorenmanschette, mit und ohne Entfernung des Schleimbeutels.
Durch die Entfernung des Schleimbeutels werden unverletzte Sehnen geschädigt
Nachdem bei Ratten eine Verletzung der Rotatorenmanschette repariert wurde, maßen die Forscher die mechanischen Eigenschaften der reparierten Sehne und einer angrenzenden unbeschädigten Sehne, die Qualität des darunter liegenden Knochens sowie Veränderungen in der Protein- und Genexpression.
Die Forscher fanden heraus, dass das Vorhandensein des Schleimbeutels die unbeschädigte Sehne schützte, indem er ihre mechanischen Eigenschaften beibehielt, und den Knochen schützte, indem er seine Morphometrie beibehielt. Durch die Entfernung des Schleimbeutels nahm die Festigkeit der unbeschädigten Sehne ab und die Qualität des Knochens verschlechterte sich.
„Der Verlust der mechanischen Integrität der unverletzten Sehne ohne Schleimbeutel war überraschend“, sagt Thomopoulos. Unverletzte Sehnen der Schulter degenerieren oft mit der Zeit nach der ersten Verletzung, und „Tierdaten deuten darauf hin, dass der Erhalt des Schleimbeutels das Fortschreiten dieser Pathologie verhindern oder verzögern kann.“
In der beschädigten Sehne stellten die Forscher fest, dass der Schleimbeutel eine Entzündungsreaktion förderte und Wundheilungsgene aktivierte, zwei Monate nach der Reparatur wurden jedoch keine Veränderungen in den mechanischen Eigenschaften der reparierten Sehne beobachtet. Unterschiede in den mechanischen Eigenschaften könnten nach einer längeren Aushärtungszeit festgestellt werden, sagt Thomopoulos, was das Forschungsteam derzeit untersucht.
„Insgesamt sehen wir eine positive Rolle des Schleimbeutels für die Gesundheit der Rotatorenmanschette, im Gegensatz zur historischen Ansicht, dass der entzündete Schleimbeutel schädlich ist“, sagt Thomopoulos.
Die Forscher dokumentierten ähnliche Veränderungen in Zellen und Proteinen in Schleimbeutelproben von Patienten, die sich einer Operation zur Reparatur von Verletzungen der Rotatorenmanschette unterzogen hatten, was darauf hindeutet, dass vergleichbare Prozesse bei Menschen auftreten können.
Die Schleimbeutel als Depot für die Medikamentenabgabe
Wenn der Schleimbeutel nicht entfernt wird, könnte das Gewebe verwendet werden, um der reparierten Sehne Medikamente zuzuführen und so die Heilung zu verbessern.
Thomopoulos und Marshall untersuchten diese Möglichkeit, indem sie nach einer Sehnenverletzung Kortikosteroid-Mikrosphären in den Schleimbeutel ihres Rattenmodells injizierten. Steroide werden häufig zur Behandlung von Muskel-Skelett-Verletzungen und zur Linderung von Entzündungen eingesetzt.
„Die Behandlungsergebnisse sind eher vorläufig und erfordern zusätzliche Zeitpunkte und mechanische Charakterisierung, bevor wir solide Schlussfolgerungen ziehen können“, sagt Thomopoulos, „aber unsere ersten Daten stützen die Idee, dass der Beutel therapeutisch gezielt eingesetzt werden kann, um die Heilung der Rotatorenmanschette zu verbessern.“
