The influence of the immune system on the regenerative processes of bone healing

Die Wechselwirkungen des Immun- und Knochensystems gewinnen immer größere Bedeutung. Das spannende Feld der Osteoimmunologie wurde hier anhand der frühen Knochenheilungsphase untersucht. Diese zeichnet sich durch eine Entzündungsphase aus, die die vollständige Heilung und damit eine Regeneration des Knochens initiiert. Schon in den ersten Tagen der Heilung entwickelt sich im Hämatom ein angiogenes und ein osteogenes Potential. Das allerdings erfolgt nur dann optimal, wenn die Entzündungsphase streng kontrolliert abläuft und zeitgerecht terminiert wird. Eine verstärkte oder verlängerte Inflammation kann zu einer Heilungsverzögerung bei der Knochenregeneration führen. In Studien am Großtier (Schaf), an der Maus und an einer kleinen klinischen Kohorte konnte dargestellt werden, dass es spezifische Immunzellsubpopulationen gibt, die die nochenheilung nachteilig beeinflussen. Die CD8 positiven T Zellen, und hier besonders die Effektor- und Gedächtniszellen, waren in verzögerten Knochenheilungsmodellen vermehrt vorhanden und zeigten auch einen signifikant höheren Prozentsatz im peripheren Blut verzögert heilender Patienten. Dies hat besondere Bedeutung, da diese Zellpopulation mit dem Alter zunimmt. Besonders in der Patientenkohorte älterer Menschen mit Knochenschädigungen könnten Effektor Memory CD8 positive T Zellen für eine Heilungsverzögerung verantwortlich sein. Hier eröffnet sich ein neues Feld möglicher Therapieoptionen, die besonders in einer Zeit der demografischen Alterung bedeutsam werden könnten. Immunmodulatorische Ansätze könnten helfen, die Knochenheilung zu verbessern. Eine Depletion der CD8 positiven T Zellen führte im Maus Osteotomie Modell zu einer verbesserten Heilung. Dies weist die Richtung für zukünftige Forschung, die im Idealfall lokal die Wirkung der für die Frakturheilung schädlichen Immunzellen unterbindet, während sie die übrigen, für die Knochenformation relevanten zellulären Populationen unbeeinträchtigt lässt oder sogar stärkt