Die gesteuerte Knochenregeneration

Die gesteuerte Knochenregeneration (engl. Guided Bone Regeneration, GBR) wurde als Therapie beschrieben, um unter Verwendung von Barriere-Membranen, eine Knochenregeneration zu erzielen. Das Konzept hinter dieser Technik strebt das Schaffen einer abgeschotteten anatomischen Stelle zur Förderung der Heilung an. Sie wurde erstmals vor 50 Jahren eingeführt, als zur Regeneration von Nerven und Sehnen Celluloseacetatfilter experimentell eingesetzt wurden.

Andere Autoren berichteten von einer neuen Knochenbildung unter bei einem Hund über dekortikalisierte Oberschenkeldefekte angepassten Kunststoffcages. Spätere Tierstudien berichteten verstärkte Knochenheilung von Rippen-, Speichen- und Oberschenkelknochendefekten durch den Einsatz von Celluloseacetat- und Millipore-Filtern. Im maxillo-fazialen Bereich wurden nach Einsetzen mechanischer Barrieren über Kieferknochendefekte in Kaninchen und über Schädeldefekte bei Ratten ebenfalls erfolgreiche Ergebnisse berichtet. Diese experimentellen Studien haben aussagekräftige Indizien geliefert, dass die Knochenregeneration dann erheblich gefördert wird, wenn das Eindringen von Weichgewebe in die Knochendefekte mechanisch unterbunden wird. Allerdings schrieben die meisten Autoren in diesen frühen Studien den Erfolg der Barrieren mehr dem Erhalt und Schutz des Blutkoagels als der Kolonisierung des durch die osteogenetische Zellpopulation geschaffenen abgeschlossenen Raums zu.

Vor einigen Jahren wurde das Prinzip der gesteuerten Geweberegeneration (engl. Guided Tissue Regeneration, GTR) eingeführt, laut dem die Regeneration eines gewissen Gewebetyps erzielt wird, wenn Zellen mit der Fähigkeit diesen speziellen Typ von verlorenem Gewebe zu regenerieren, ermöglicht wird, den Defekt während der Heilung zu populieren.

Das GBR-Behandlungskonzept geht auf das GTR-Prinzip zurück. Als Ergebnis befürwortete der GBR-Grundgedanke den mechanischen Ausschluss unerwünschten Weichgewebes, um nicht in den Knochendefekt hineinwachsen zu können, sondern nur osteogene, vom ortsständigen Knochen abgeleitete Zellpopulation zuzulassen. Die GBR-Technik beinhaltet das chirurgische Einsetzen einer zellokklusiven Membran gegenüber der Knochenoberfläche, um die zu regenerierende Stelle hermetisch abzuschirmen.

Des Weiteren schafft und erhält die Membran einen abgesonderten Raum und liefert somit ein Umfeld für Osteoprogenitorzellen.

GBR ermöglicht neue Knochenbildung in Bereichen mit vertikalen und/oder horizontalen Defekten. Das Grundprinzip dieser Technik besteht im Schaffen eines Raums in Nähe von vitalem Knochen sowie des Schutzes eines darin gebildetem Blutkoagels vor einwirkenden Kräften.

In Anbetracht des Vorstehenden sind drei Komponenten erforderlich:

• eine Membran, die das Blutkoagel vor Instabilität aufgrund von z. B. Muskeltätigkeit schützt;
• ein Biomaterial, das die Stabilität des Koagels verbessert und die darüber liegende Membran stützt, sodass sie nicht in den Defekt kollabiert;
• und benachbarten vitalen Knochen, der eine vaskuläre Blutversorgung ermöglicht.

Der GBR folgt eine Reihe von Ereignissen, die anderen Prozessen der Osteogenese ähneln. Zur Erklärung derartiger Phasen können wir diesen Prozess leicht in drei verschiedene Teile untergliedern.

Quelle: Covani U., Ricci M., Marconcini S.: Einführung in die gesteuerte Knochenregeneration. Aus: Barone A., Nannmark U., Fischer K.: Bone, Biomaterials & Beyond. Konzepte zur Knochen- und Weichgewebsaugmentation. Deutsche Ausgabe, Spitta Verlag 2017, S. 15-16