Endoglin (CD105) expression differentiates between aseptic loosening and periprosthetic joint infection after total joint arthroplasty = Differenzierung zwischen aseptischer und septischer Endoprothesenlockerung mittels Endoglin(CD 105)-Expression

Jansen, Philipp

2016

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Philipp Jansen aus Köln

ImpressumAachen 2016

Umfang1 Online-Ressource (8 Seiten, 3 ungezählte Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, RWTH Aachen, 2016

Die Dissertation wurde zuvor 2014 als Aufsatz in der Zeitschrift "SpringerPlus" (3:561) veröffentlicht. - Auch veröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 2016

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Hermanns-Sachweh, Benita (Thesis advisor) ; Rath, Björn (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2016-01-12

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-rwth-2016-009749
DOI: 10.1186/2193-1801-3-561
10.1186/2193-1801-3-561
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/567789/files/567789.pdf
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/567789/files/567789.pdf?subformat=pdfa

Einrichtungen

1. Lehrstuhl für Pathologie (528001-2)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Medizin (frei) ; aseptic loosening (frei) ; endoglin (frei) ; histopathology (frei) ; periprosthetic joint infection (frei) ; periprosthetic membrane (frei) ; total joint arthroplasty (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Die Differenzierung zwischen aseptischer und septischer Endoprothesenlockerung ist elementar für eine erfolgreiche Therapie. Ein besseres Verständnis der Pathogenese der aseptischen und septischen Endoprothesenlockerung könnte dazu beitragen diese Komplikationen eher zu verhindern und besser zu therapieren. Im Rahmen vorangegangener Studien konnte durch PET-Untersuchungen eine erhöhte Vaskularisation im periprothetischen Interface bei septischen Endoprothesenlockerungen nachgewiesen werden. Basierend auf diesen Ergebnissen war unsere Hypothese, dass die septische Endoprothesenlockerung mit einer erhöhten Neovaskularisation in der periprothetischen Membran einhergeht. Gewebeproben von periprothetischen Membranen aus dem Knochen-Zement-Interface wurden histologisch auf Entzündung, Abriebpartikel, Vaskularisation und Fibrose hin untersucht. Zum Nachweis von Gefäßen wurden immunhistochemische Färbungen mit Antikörpern gegen CD 31, CD 34, Faktor VIII und CD 105 (Endoglin) durchgeführt. Die Gewebeproben wurden nach einer Klassifikation von Morawietz in vier verschiedene Gruppen eingeteilt: Typ I (Abriebinduzierter Typ, n=11), Typ II (Infektiöser Typ, n=7), Typ III (Kombinierter Typ, n=7) und Typ IV (Indifferenztyp, n=7). Patienten mit septischen Endoprothesenlockerungen (Typ II) zeigten eine starke Infiltration von neutrophilen Granulozyten in der periprothetischen Membran und eine vermehrte Neovaskularisation, die durch eine Färbung mit Antikörpern gegen CD 105 (Endoglin) nachgewiesen werden konnte. Gewebeproben vom Typ I, Typ III und Typ IV wiesen eine signifikant geringere Immunreaktion gegen CD 105 auf. Bei septischer und aseptischer Endoprothesenlockerung zeigt sich ein unterschiedlicher Grad der Vaskularisation in der periprothetischen Membran. Jedoch findet sich bei aseptischer Endoprothesenlockerung fast keine durch Färbung mit CD 105 nachweisbare Neovaskularisation. Daher ist es möglich durch immunhistochemische Färbungen mit Antikörpern gegen CD 105 zwischen aseptischer und septischer Endoprothesenlockerung zu differenzieren.

The differentiation between aseptic loosening and periprosthetic joint infection (PJI) after total joint arthroplastyis essential for successful therapy. A better understanding of pathogenesis of aseptic loosening and PJI may helpto prevent or treat these complications. Previous investigations revealed an increased vascularization in theperiprosthetic membrane in cases of PJI via PET signals. Based on these findings our hypothesis was that PJI isassociated with an increased neovascularization in the periprosthetic membrane.Tissue samples from periprosthetic membranes of the bone-implant interface were investigated histologically forinflammation, wear particles, vascularization and fibrosis. To identify vascular structures antibodies against CD 31,CD 34, factor VIII and CD 105 (endoglin) were applied for immunohistochemical investigations. According to aconsensus classification of Morawietz the tissue samples were divided into four types: type I (wear particle inducedtype, n = 11), type II (infectious type, n = 7), type III (combined type, n = 7) and type IV (indeterminate type, n = 7).Patients with PJI (type II) showed a pronounced infiltration of neutrophil granulocytes in the periprostheticmembrane and an enhanced neovascularization indicated by positive immunoreaction with antibodies against CD105 (endoglin). Tissue samples classified as type I, type III and type IV showed significantly less immune reaction forCD 105.In cases of aseptic loosening and PJI vascularization is found in different expression in periprosthetic membranes.However, in aseptic loosening, there is nearly no neovascularization with CD 105-positive immune reaction.Therefore, endoglin (CD 105) expression allows for differentiation between aseptic loosening and PJI.

OpenAccess:
PDF PDF (PDFA)
(additional files)

Dokumenttyp
Dissertation / PhD Thesis

Format
online

Sprache
English

Anmerkung
Peer reviewed article

Externe Identnummern
HBZ: HT018892768
WOS Core Collection: WOS:000359102500003
PubMed: pmid:26034672

Interne Identnummern
RWTH-2016-00974
Datensatz-ID: 567789

Beteiligte Länder
Germany