Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH 35392 Gießen · Friedrichstraße 17 · Tel. 0641 / 24466 · Fax: 0641 / 25375
E-Mail: info@dvg.de · Internet: www.dvg.de ISBN 978-3-86345-316-9
Untersuchungen über entzündliche Veränderungen in der Synovialmembran der Kniegelenke von Hunden
und deren Korrelation mit degenerativen Alterationen der Kreuzbänder
Von
Anna-Katharina Döring Bielefeld
Hannover 2016
Anna-K atharina Döring Hannover 20
Bibliografische Informationen der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der
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1. Auflage 2016
© 2016 by Verlag: Deutsche Veterinärmedizinische Gesellschaft Service GmbH, Gießen
Printed in Germany
ISBN 978-3-86345-316-9
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Untersuchungen über entzündliche Veränderungen in der Synovialmembran der Kniegelenke von Hunden und deren
Korrelation mit degenerativen Alterationen der Kreuzbänder
INAUGURAL-DISSERTATION
zur Erlangung des Grades einer Doktorin der Veterinärmedizin - Doctor medicinae veterinariae -
(Dr. med. vet.)
vorgelegt von Anna-Katharina Döring
Bielefeld
Hannover 2016
Wissenschaftliche Betreuung: Univ.-Prof. Dr. Marion Hewicker-Trautwein Institut für Pathologie
1. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Marion Hewicker-Trautwein 2. Gutachter: Univ.-Prof. Dr. Ralph Brehm
Tag der mündlichen Prüfung: 15.04.2016
Für meine Familie und für mich zur Freude!
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung ... 1
2 Literaturübersicht ... 3
2.1 Allgemeiner Gelenkaufbau ... 3
2.1.1 Gelenkkapsel ... 3
2.1.1.1 Stratum fibrosum ... 4
2.1.1.2 Stratum synoviale ... 4
2.2 Spezieller Gelenkaufbau ... 4
2.2.1 Anatomie des Kniegelenks des Hundes ... 4
2.3 Histologie der Strukturen des Kniegelenks ... 9
2.3.1 Kreuzbänder ... 9
2.3.2 Synovialmembran ... 10
2.4 Die Kreuzbandruptur beim Hund ... 11
2.4.1 Klinik und Diagnose der Kreuzbandruptur ... 12
2.4.2 Therapie der Kreuzbandruptur ... 13
2.4.3 Ätiologie und Pathogenese der Ruptur des kranialen Kreuzbands ... 14
2.4.3.1 Epidemiologische Faktoren bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur ... 15
2.4.3.2 Anatomische und histologische Faktoren bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur ... 18
2.4.3.3 Immunpathologische Mechanismen der Kreuzbandruptur ... 20
2.4.4 Histologische Veränderungen im Kniegelenk ... 27
2.4.4.1 Veränderungen am Kreuzband ... 27
2.4.4.2 Veränderungen an der Synovialmembran ... 29
2.5 Makrophagen ... 30
2.5.1 Aktivierung und Polarisation ... 31
2.5.2 Makrophagen-spezifische Markermoleküle ... 33
II Inhaltsverzeichnis
2.5.2.1 CD163 ... 33
2.5.2.2 S100A8/S100A9 (Calprotectin) ... 34
2.5.2.3 MHC-Klasse-II-Moleküle ... 36
2.5.2.4 Tartrat-resistente saure Phosphatase ... 37
3 Material und Methoden ... 39
3.1 Untersuchungsmaterial ... 39
3.2 Probengewinnung und -aufbereitung... 44
3.3 Makroskopische Beurteilung der Kniegelenke ... 47
3.4 Hämatoxylin-Eosin-Färbung ... 48
3.5 Spezialfärbungen... 48
3.6 Lichtmikroskopische Beurteilung ... 48
3.6.1 Beurteilung der Kreuzbandproben ... 48
3.6.2 Beurteilung der Synovialmembranproben ... 49
3.7 Immunhistochemie ... 50
3.7.1 Primärantikörper ... 51
3.7.2 Sekundärantikörper ... 52
3.7.3 Vorversuche ... 52
3.7.4 Durchführung der immunhistochemischen Reaktionen ... 52
3.7.5 Kontrollen ... 55
3.7.6 Auswertung und Dokumentation ... 55
3.8 Enzymhistochemischer Nachweis von Tartrat-resistenter saurer Phosphatase ... 56
3.8.1 Durchführung der enzymhistochemischen Reaktion ... 57
3.8.2 Kontrollen ... 58
3.8.3 Auswertung und Dokumentation ... 60
3.9 Statistische Auswertung ... 60
4 Ergebnisse ... 62
4.1 Makroskopische Befunde ... 62
4.2 Histologische Befunde ... 63
4.2.1 Histologische Befunde an den Kreuzbandproben ... 63
4.2.2 Histologische Befunde an den Synovialmembranproben ... 75
4.2.3 Statistische Ergebnisse ... 81
4.2.3.1 Regressionsanalyse ... 81
4.2.3.2 Tabellenanalyse... 84
4.2.3.3 Korrelationsanalyse nach Spearman ... 86
4.2.3.4 Kruskal-Wallis-Test und Wilcoxon-Mann-Whitney-Test ... 87
4.2.3.5 Wilcoxon Signed-Rank Test und Friedman-Test ... 93
4.3 Immunhistochemische und enzymhistochemische Ergebnisse an den Synovialmembranproben ... 94
4.3.1 Immunhistochemische und statistische Ergebnisse zu CD163 ... 95
4.3.2 Immunhistochemische und statistische Ergebnisse zu S100A8/S100A9 (Calprotectin) ... 102
4.3.3 Immunhistochemische und statistische Ergebnisse zu MHC Klasse II Antigen... 106
4.3.4 Statistische Ergebnisse des Vergleichs von CD163+, S100A8/S100A9+ und MHC II+ Makrophagen in Synovialmembranproben mit und ohne histologisch festgestellten entzündlichen Alterationen ... 111
4.3.5 Enzymhistochemische Ergebnisse zum Nachweis Tartrat-resistenter saurer Phosphatase ... 115
4.3.6 Immunhistochemische und statistische Ergebnisse zu CD3, CD79a .... 116
5 Diskussion ... 119
5.1 Histologische Alterationen ... 120
5.2 Immunhistochemische und enzymhistochemische Ergebnisse ... 125
6 Zusammenfassung ... 136
IV Inhaltsverzeichnis
7 Summary ... 138
8 Literaturverzeichnis ... 140
9 Anhang ... 162
9.1 Ergebnistabellen ... Fehler! Textmarke nicht definiert. 9.2 Puffer und Lösungen ... 202
9.3 Phosphat-gepufferte Kochsalzlösung ... 202
9.3.1 Citratpuffer ... 202
9.3.2 Natriumborat-HCl-Puffer ... 202
9.3.3 Tyramin ... 202
9.3.4 TRIS Puffer ... 202
9.3.5 Fast Garnet GBC Salzlösung ... 203
9.4 Bezugsquellen für Geräte, Reagenzien, Chemikalien und Einmalartikel .. 204
9.5 Abkürzungsverzeichnis ... 208
10 Danksagung ... 210
1 Einleitung
Progressive und irreversible degenerative Veränderungen des kranialen Kreuzbands sind die wesentliche Ursache für nicht traumatisch bedingte, spontan auftretende Rupturen des kranialen Kreuzbands beim Hund (DOOM et al., 2008; KNEBEL und MEYER-LINDENBERG, 2014). Trotz aller Bemühungen, die Ätiologie und Patho- genese der spontanen Kreuzbandruptur des Hundes zu entschlüsseln, sind die Mechanismen, die den degenerativen Veränderungen zu Grunde liegen, noch weit- gehend unklar (DOOM et al., 2008). Es wird von einem multifaktoriellen Geschehen auf der Basis degenerativer Veränderungen des kranialen Kreuzbands ausgegangen (COOK, 2010; DE ROOSTER, et al. 2006). Aufgrund epidemiologischer Studien werden Alter, Rasse, Geschlecht und Körpergewicht der Hunde als Risikofaktoren für die kraniale Kreuzbandruptur diskutiert (VASSEUR et al., 1985; WHITEHAIR et al., 1993; WILKE et al., 2006). Bei mehr als der Hälfte aller Hunde mit spontaner, kranialer Kreuzbandruptur liegt zum Zeitpunkt der operativen Behandlung eine lymphoplasmazelluläre Synovitis vor (ERNE et al., 2009; GALLOWAY und LESTER, 1995). Bislang ist jedoch unklar, ob die Synovitis die Ursache oder die Folge der degenerativen Kreuzbandalterationen darstellt.
Im Schrifttum wurden zwei Hypothesen zur Rolle der Synovitis bei der Entstehung der kranialen Kreuzbandruptur formuliert. Zum einen wird davon ausgegangen, dass die Synovitis das primäre Geschehen darstellt und zur fortschreitenden Degeneration des Kreuzbands mit anschließender Ruptur führt (DOOM et al., 2008; MUIR et al., 2005a, b). Zum anderen wird angenommen, dass Faktoren wie Alter, Geschlecht, Rasse, Körpergewicht (BENNETTT et al., 1988; HARASEN, 2003, 2008; VASSEUR et al., 1985; WHITEHAIR et al., 1993) und besondere anatomische Gegebenheiten (COMERFORD et al., 2006b; INAUEN et al., 2009; LEWIS et al., 2008; SMITH et al.
2011, 2012, 2014) zur Degeneration und zu minimalen Zerreißungen von Kollagen- fasern führen, wodurch es zur Freisetzung von Kollagenfragmenten oder anderen Matrixbestandteilen aus dem Kreuzband und sekundär zur Entzündung der Synovial- membran kommt.
Um die erstgenannte Hypothese zu überprüfen, sind insbesondere vergleichende histologische Untersuchungen an nicht rupturierten, degenerierten kranialen
2 1 Einleitung
Kreuzbändern von Hunden und deren Korrelation mit histologischen Befunden an der Synovialmembran hinsichtlich entzündlicher Veränderungen erforderlich.
Ein wesentliches Ziel dieser Arbeit war es, aus den Kniegelenken von Hunden mit nicht rupturierten Kreuzbändern postmortal entnommenen Synovialmembranproben hinsichtlich des Vorkommens entzündlicher Alterationen histologisch zu untersuchen und die Befunde mit dem Vorliegen degenerativer Veränderungen an den kranialen Kreuzbändern zu korrelieren. Des Weiteren wurden die histologischen Befunde mittels statistischer Testverfahren dahingehend analysiert, ob es Zusammenhänge zwischen dem Vorhandensein und dem Grad der Synovitis, dem Grad der Kreuzbanddegeneration und den oben genannten, disponierenden Faktoren gibt.
Da an der Synovitis, die mit der Ruptur des kranialen Kreuzbands des Hundes assoziiert ist, Makrophagen beteiligt sind (KLOCKE et al., 2005; MUIR et al., 2005a), sollten in dieser Arbeit die in der Synovialis vorhandenen Entzündungszellen unter besonderer Berücksichtigung von Makrophagen immun- beziehungsweise enzym- histochemisch phänotypisiert werden.
2 Literaturübersicht
2.1 Allgemeiner Gelenkaufbau
Gelenke sind bewegliche Verbindungen von zwei oder mehreren knöchernen Skelettelementen (NICKEL et al., 2003). Es wird zwischen spaltfreien Knochen- verbindungen (Synarthrosen) und echten Gelenken (Articulationes synoviales) unterschieden (KÖNIG und LIEBICH, 2005). Ein Gelenk setzt sich typischerweise zusammen aus den mit hyalinem Gelenkknorpel überzogenen Gelenkenden, zwei oder mehreren Knochen, aus der die Gelenkhöhle umschließenden Gelenkkapsel und aus den Gelenkbändern. Bei den Gelenkbändern werden extrakapsuläre und intrakapsuläre Bänder unterschieden (NICKEL et al., 2003).
Echte Gelenke (Articulationes synoviales) bestehen im Grundbauplan aus der Gelenkkapsel (Capsula articularis), der Gelenkhöhle (Cavum articulare) mit der darin befindlichen Gelenkflüssigkeit (Synovia) und dem hyalinen Gelenkknorpel (Cartilago articularis), der die freien Enden der Knochen überzieht (KÖNIG und LIEBICH, 2005). Innerhalb inkongruenter Gelenke können Disci articulares oder Menisci articulares vorhanden sein (WIESNER und RIBBECK, 1991).
2.1.1 Gelenkkapsel
Die Gelenkkapsel (Capsula articularis) setzt sich zusammen aus dem äußeren Stratum fibrosum, einer derbfaserigen Schicht, und einer inneren zell-, gefäß- und nervenreichen Schicht, dem Stratum synoviale (Synovialmembran), welches die Gelenkhöhle auskleidet und wiederum aus Intima synovialis und Stratum subsynoviale besteht. Die Gelenkkapsel geht an den Rändern der Gelenkflächen aus dem Periost beziehungsweise dem Perichondrium hervor und umschließt die Gelenkhöhle (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003).
4 2 Literaturübersicht
2.1.1.1 Stratum fibrosum
Das Stratum fibrosum der Gelenkkapsel besteht aus faserreichem, kollagenem Bindegewebe. Die Wandstärke variiert je nach Beanspruchung. Sie ist nur gering durchblutet, aber besitzt eine ausgeprägte nervale Versorgung. Sie kann durch Bänder zum Teil verstärkt sein (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003).
2.1.1.2 Stratum synoviale
Die Synovialmembran kleidet die Gelenkhöhle nach innen aus, sie besteht aus einer Deckzellschicht, der Intima synovialis und dem darunter liegenden Stratum sub- synoviale, auch als Subintima bezeichnet. Das Stratum synoviale kann Zotten (Villi synovialis) ausbilden und ist für die Produktion der Synovia verantwortlich (EVANS und DE LAHUNTA, 2013). Die Subintima enthält Gefäße und nervale Elemente. Die Deckzellschicht des Stratum synoviale wird von unterschiedlichen Synoviozyten gebildet, welche sich lichtmikroskopisch als pleomorphe Zellen mit einer großen Variabilität in Größe, Form und Anzahl darstellen. Sie bilden eine diskontinuierliche Grenze zwischen Gelenkhöhle und der Subintima (HENDERSON und PETTIPHER, 1985; KÖNIG und LIEBICH, 2005). Nach histologischen und ultrastrukturellen Untersuchungen wurden zwei morphologisch unterschiedliche Zellpopulationen be- schrieben. Sie werden als Typ A- und Typ B-Synoviozyten bezeichnet und sind auch beim Hund beschrieben (HENDERSON und PETTIPHER, 1985). In der Literatur (siehe 2.3.2) wird auch ein intermediärer Zelltyp, Typ C, angegeben (THOMPSON und STOCKWELL, 1983).
2.2 Spezieller Gelenkaufbau
2.2.1 Anatomie des Kniegelenks des Hundes
Das Kniegelenk (Articulatio genus) ist ein komplexes Gelenk, welches sich aus zwei Gelenken zusammensetzt, dem Kniescheibengelenk (Articulatio femoropatellaris) und dem Kniekehlgelenk (Articulatio femorotibialis). Von einzelnen Autoren wird auch
die proximale Verbindung zwischen Tibia und Fibula (Articulatio tibiofibularis proximalis) zum Kniegelenk gezählt (ROBINS, 1990).
Das Kniescheibengelenk wird vom Femur und der Patella gebildet, es handelt sich um ein Schlittengelenk, bei dem die Patella auf der Trochlea des Femurs gleitet. Die Gelenkkapsel (Capsula articularis) dieses Gelenks ist geräumig und buchtet sich nach proximal unter den Musculus quadriceps femoris und an den Seiten dieses Muskels aus (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Nach distal grenzt die Gelenkkapsel an die Gelenkhöhle des Kniegelenks und steht mit dieser in Verbindung. Die Ansatzsehne des Musculus quadriceps femoris bildet das Liga- mentum patellae (Abbildung 2.1), in welches die Patella als Sesambein eingelagert ist und das an der Tuberositas tibiae ansetzt. Dem Band ist der Kniefettkörper (Corpus adiposum infrapatellare) unterlagert (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Medial und lateral der Patella liegt der Cartilago parapatellaris mediale et laterale. Dorsal weist dieser eine Verbindung auf (EVANS und DE LAHUNTA, 2013).
Als weitere Bänder des Kniescheibengelenks kommen das Ligamentum femoro- patellare laterale und mediale vor (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003), wobei diese beim Hund nur undeutlich ausgeprägt sind und sich kaum von den Faszienverstärkungen abgrenzen (NICKEL et al., 2003). Das Ligamentum femoro- patellare laterale und mediale halten die Patella in der Trochlea (ROBINS, 1990).
Die Artikulation des Kniekehlgelenks wird vom Femur beziehungsweise seinen Kondylen und der Tibia gebildet. Nach Angabe verschiedener Autoren handelt sich um ein unvollkommenes Wechselgelenk (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Vereinzelt wird es auch als Rollgleitgelenk (FREWEIN und VOLLMERHAUS, 1994) beschrieben. Auf Grund der Inkongruenz der Gelenkflächen sind ein medialer und ein lateraler Meniscus articularis eingelagert. Es sind Streck- und Beuge- bewegungen sowie durch die Verschiebbarkeit der Menisken auch Drehbewegungen möglich (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Die Gelenkkapsel ist weit, sie setzt an den Gelenkrändern der beteiligten Knochen und an den Außen- rändern der Menisken an und schließt die Sesambeine in den Ursprungssehnen der beiden Gastrocnemiusköpfe ein. Das Stratum synoviale teilt durch Einstülpung die Gelenkhöhle in eine laterale und eine mediale Höhle, wobei diese miteinander in
6 2 Literaturübersicht
offener Verbindung stehen. Die Gelenkhöhle des Kniekehlgelenks steht beim Hund ebenfalls mit der des Kniescheibengelenks in Verbindung. (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Nach EVANS und DE LAHUNTA (2013) ist die Gelenk- kapsel des Kniegelenks die größte des Körpers. Sie bildet drei Aussackungen aus, zwei zwischen den Kondylen von Femur und Tibia (Saccus medialis und Saccus lateralis) und die dritte unter der Patella. Die Menisken teilen die Gelenkhöhle zu- sätzlich in eine proximale und eine distale Abteilung (NICKEL et al., 2003). Die laterale Gelenkhöhle weist zwei Aussackungen auf, eine umschließt die Ursprungs- sehne des Musculus extensor digitorum longus, die andere umhüllt die Sehne des Musculus popliteus (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003).
Abbildung 2.1: Schematische Darstellung der Bänder im Kniegelenk des Hundes (modifiziert nach ARNOCZKY, 1985); Kreuzbänder (Ligamentum cruciatum craniale et caudale) gelb unterlegt.
Die Abbildung 2.1 zeigt die Bänder des linken Kniegelenks eines Hundes. Die Bänder lassen sich in zwei Arten einteilen: in Bänder der Menisken und Bänder des Kniekehlgelenks.
Beim Hund werden die Menisken durch insgesamt sechs Bänder fixiert (ARNOCZKY, 1985; NICKEL et al., 2003). Dazu gehören die jeweils medial und lateral befindlichen Ligamenta tibiale craniale, welche den kranialen Winkel der Menisken mit der medialen beziehungsweise lateralen Area intercondylaris cranialis der Tibia ver- binden. Des Weiteren gehören dazu das Ligamentum tibiale caudale menisci medialis, welches vom kaudalen Rand in die Area intercondylaris caudalis zieht, und das Ligamentum tibiale caudale menisci lateralis, welches den kaudalen Rand des lateralen Meniskus mit der Incisura poplitea verbindet (NICKEL et al., 2003). Der laterale Meniskus wird kaudal zudem durch das Ligamentum meniscofemorale noch an der interkondylären Fläche des medialen Kondylus fixiert. Bei Hund und Katze und manchmal beim Rind kommt noch das Ligamentum transversum genus vor, welches die beiden Menisken an ihrem kranialen Winkel als Querstrang miteinander verbindet (NICKEL et al., 2003).
Die Bänder des Kniekehlgelenks sind die zwei Seitenbänder, Ligamentum collaterale mediale und laterale und die Kreuzbänder (Ligamenta cruciata genus). Von KÖNIG und LIEBICH (2005) wird noch ein Ligamentum popliteum obliquum, welches von proximal und lateral nach mediodistal verläuft, beschrieben.
Die Seitenbänder verlaufen zwischen den Bandhöckern des Femurs und der Tibia beziehungsweise der Fibula und verbinden so den Femur mit dem Unterschenkel.
Das mediale Seitenband verbindet sich in seinem Verlauf zudem noch mit dem medialen Meniskus (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003).
Die Kreuzbänder (Ligamenta cruciata genus) liegen zentral im Gelenk (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Durch die bereits beschriebene Einstülpung der Synovialmembran liegen die Kreuzbänder intraartikulär aber extrasynovial und sind von Synovialmembran überzogen (BUDRAS und MÜLLING, 2012; EVANS und DE LAHUNTA, 2013).
8 2 Literaturübersicht
Das kraniale Kreuzband (Ligamentum cruciatum craniale oder cranial cruciate ligament) zieht von einem kaudalen Teil der medialen Seite des lateralen Gelenk- knorren aus der Fossa intercondylaris in kraniomediale und distale Richtung (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977) zur Tibia und setzt in der Area intercondylaris centralis an (Abbildung 2.1) (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Nach ARNOCZKY und MARSHALL (1977) und nach EVANS und DE LAHUNTA (2013) zieht das kraniale Kreuzband über die interkondyläre Fossa und setzt in der Area intercondylaris cranialis an. Zudem ziehen einige Fasern an den kraniolateralen Teil des Tuberculum intercondylare mediale (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977).
Das kraniale Kreuzband besteht aus einem kaudolateralen und einem kranio- medialen Anteil (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977; KÖNIG und LIEBICH, 2005;
NICKEL et al., 2003). Der Großteil der Fasern des kranialen Kreuzbands ist ge- spannt bei der Streckung und locker und gewunden bei der Beugung des Knie- gelenks. Der kraniomediale Teil bleibt auch bei der Streckung gespannt. Wird das gesamte kraniale Kreuzband durchtrennt, lässt sich bei der Streckung eine so genannte kraniale Schublade, das heißt eine Verschiebung der Tibia zum Femur von 2 mm und bei einer Beugung von 90° eine Verschiebung von 9,5 mm auslösen (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977). Damit ist das kraniale Kreuzband maßgeblich verantwortlich für die kranio-kaudale Stabilität des Kniegelenks.
Das kaudale Kreuzband (Ligamentum cruciatum caudale) zieht aus der Fossa intercondylaris, von der lateralen Fläche des medialen Kondylus (KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003), genauer vom ventralen Teil (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977) in kaudodistaler Richtung zur Incisura poplitea und setzt hier sowie in der Area intercondylaris caudalis an (Abbildung 2.1) (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977; KÖNIG und LIEBICH, 2005; NICKEL et al., 2003). Es ist ebenfalls leicht gewunden und besitzt einen kranialen und einen kaudalen Anteil. Der kraniale Anteil zeigt sich straff bei Beugung und locker bei Streckung, der kaudale Anteil des kaudalen Kreuzbands locker bei Beugung und straff bei Streckung. Durch- trennt man das gesamte hintere Kreuzband, lässt sich die Tibia zum Femur, in ge- strecktem Zustand 2 mm und bei einer Beugung von 90° um 8 mm nach kaudal ver- schieben (so genannte kaudale Schublade) (ARNOCZKY und MARSHALL, 1977).
2.3 Histologie der Strukturen des Kniegelenks
2.3.1 Kreuzbänder
Die Kreuzbänder werden von einer epiligamentösen Membran umhüllt, nur die Stelle, an der die Kreuzbänder sich berühren, ist frei. Während der Entwicklung des Knie- gelenks kommt es zu einer Einstülpung des Stratum synoviale, welches dadurch die Kreuzbänder umgibt (BUDRAS und MÜLLING, 2012; EVANS und DE LAHUNTA, 2013). Die epiligamentöse Membran besteht aus einer Einzelzellschicht von Synovio- zyten und einer areolären Subintima (VASSEUR et al., 1985). Die Synovialmembran, welche die Kreuzbänder umgibt, weist ultrastrukturell etwa 5 µm große Fenster auf, was eine Infiltration des Kreuzbands durch die Synovia erlaubt (KOBAYASHI et al., 2006).
Die Kreuzbänder bestehen zu über 90% aus Kollagenfasern vom Typ I, der Rest sind Kollagenfasern vom Typ III. Die Kollagenfasern werden von Fibroblasten gebildet und bestehen aus größeren Bündeln von Kollagenfibrillen (LIEBICH, 2004). Bei der Bildung des Kollagens entsteht intrazellulär zunächst Prokollagen aus drei α-Poly- peptidketten, beim Kollagen vom Typ I sind das zwei gleichartige Peptidketten (Alpha-1-Kette) und eine andersartige Peptidkette (Alpha-2-Kette). Extrazellulär ent- steht Tropokollagen (280 nm Länge), welches sich aneinander lagert. Zudem ver- binden sich die Enden einzelner Tropokollagene zu Mikrofibrillen (20–300 nm). Diese Mikrofibrillen lagern sich wiederum zu Kollagenfibrillen (Durchmesser circa 0,2–0,5 µm) zusammen und durch weitere Anlagerung und Quervernetzung entstehen die Kollagenfasern (Durchmesser circa 1–20 µm) (LIEBICH, 2004). Die Kollagenfasern liegen in Faserbündeln zusammen. Zwischen den Kollagenfaserbündeln liegt feines, lockeres, gefäßhaltiges Bindegewebe (NARAMA et al., 1996; Zahm, 1964). Die Kollagenfaserbündel besitzen histologisch ein gewelltes Erscheinungsbild (LIEBICH, 2004; DE ROOSTER, et al., 2006). Die Kollagenfasern des Kreuzbands sind parallel zur Längsachse ausgerichtet. Eine Ausnahme stellen die knöchernen Ansatzstellen der Kreuzbänder dar (DE ROOSTER, et al. 2006). VASSEUR et al. (1985) be- schreiben, dass an der Stelle, an der sich die Kreuzbänder berühren, die Kollagen- fasern dichter und tangential anstatt parallel zur Längsachse liegen. An den knö- chernen Ansatzstellen der Bänder finden sich, insbesondere bei jüngeren Tieren,
10 2 Literaturübersicht
Knorpelzellen im Kreuzband (ZAHM, 1964). Die Fibrozyten haben im gesunden Kreuzband ein fusiformes bis leicht ovoides Erscheinungsbild und liegen parallel in Reihen zwischen den Kollagenfasern (HAYASHI et al., 2003).
Die Gefäßversorgung sowohl des vorderen als auch des hinteren Kreuzbands erfolgt hauptsächlich über die Synovialmembran, welche die Bänder umgibt und den Knie- fettkörper überzieht (ARNOCZKY et al., 1979). Zahlreiche Gefäße bilden ein Netz- werk in der Synovialmembran, von denen nur wenige das kraniale Kreuzband infil- trieren. Von Seiten des Knochens besteht keine Gefäßversorgung (KOBAYASHI et al., 2006). Der mittlere Anteil des kranialen Kreuzbands ist nach Angaben mehrerer Autoren (ARNOCZKY et al., 1979; TIRGARI, 1978; VASSEUR et al., 1985; ZAHM, 1964) schlechter vaskularisiert als der Rest des Bandes.
2.3.2 Synovialmembran
Nach KEY (1928) und LIPOWITZ et al. (1985) lässt sich die Synovialmembran (Stratum synoviale) histologisch in verschiedene Typen einteilen, den areolären Typ, den adipösen Typ und den fibrösen Typ, wobei die Grenzen fließend sind und an den Übergängen intermediäre Typen vorkommen. Der areoläre Typ kommt an Stellen des Gelenks mit physiologisch hoher Beweglichkeit vor. Der areoläre Typ besitzt eine undulierende oder gefaltete Oberfläche und ein Stratum subsynoviale mit lockerem Bindegewebe und zahlreichen, kleinen Gefäßen unter der Intima synovialis. Beim adipösen Typ der Synovialmembran reichen die Adipozyten direkt bis an die Intima heran. Beim fibrösen Typ besteht das Stratum subsynoviale vor allem aus dichtem, kollagenem Bindegewebe (KEY, 1928; LIPOWITZ et al., 1985). Eine Basalmembran gibt es bei keinem der Typen (WYSOCKI und BRINKHOUS, 1972).
Die Intima synovialis des Kniegelenks ist meist dünn und besteht aus ein bis zwei Zelllagen (JOHNSTON, 1997; VASSEUR et al., 1985). Die Intima synovialis weist zwei Typen von Zellen auf, Makrophagen-ähnliche Zellen (Typ A-Synoviozyten) und Fibroblasten-ähnliche Zellen (Typ B-Synoviozyten). Die Typ A-Synoviozyten sind polygonal mit rundem oder ovalem Kern und dienen der Phagozytose und Antigen-
präsentation. Typ B-Synoviozyten sind länglich mit spindelförmigem Kern und pro- duzieren die Synovia (JOHNSTON, 1997).
Ultrastrukturelle Untersuchungen der Synovialmembran zeigen, dass Typ A-Synovio- zyten zahlreiche Vakuolen, einen randständig liegenden Zellkern, prominente Golgi- Apparate und ein mit nur wenigen Ribosomen besetztes (raues) endoplasmatisches Retikulum enthalten (THOMPSON und STOCKWELL, 1983; WYSOCKY und BRINKHOUS, 1972). Die Typ B-Synoviozyten zeichnen sich durch reichlich raues endoplasmatisches Retikulum, nur wenig Golgi-Membranen und nur einige wenige Vakuolen aus. Die Typ B-Synoviozyten dienen der Sekretion (THOMPSON und STOCKWELL, 1983; WYSOCKY und BRINKHOUS, 1972). Synoviozyten vom inter- mediären Typ (Typ C-Synoviozyten) enthalten reichlich Golgi-Membranen und raues endoplasmatisches Retikulum (THOMPSON und STOCKWELL, 1983).
Der Ursprung der Typ A- und Typ B-Synoviozyten ist nicht endgültig geklärt. Manche Autoren nehmen an, dass der intermediäre Typ C eine Vorläuferzelle der Typ A- und Typ B-Synoviozyten darstellt (THOMPSON und STOCKWELL, 1983), andere be- zweifeln deren Existenz (HENDERSON und PETTIPHER, 1985). Es wird postuliert, dass sich die Synoviozyten lokal aus Zellen der Subintima entwickeln, dass sie embryologisch von primitiven Mesenchymzellen abstammen oder dass sie Teil des mononukleären Phagozytensystems (MPS) sind. Die Morphologie der Typ A- und Typ B-Synoviozyten weist nach HENDERSON und PETTIPHER (1985) Ähnlichkeiten mit der Morphologie von aktivierten und residenten Makrophagen auf. Aufgrund der Morphologie, der Expresssion von MHC II sowie der Phagozytose und Antigenpräsentation der Typ A-Synovialdeckzellen werden diese auch als Makrophagen (-ähnliche Zellen), die Typ B-Synoviozyten hingegen als Fibroblasten (-ähnliche Zellen) bezeichnet (BURMESTER et al., 1983; BURMESTER et al., 1987;
IWANAGA et al. 2000; SUTTON et al. 2009).
2.4 Die Kreuzbandruptur beim Hund
Die Ruptur des vorderen Kreuzbands ist eine seit langem bekannte Erkrankung in der Veterinärmedizin (COMERFORD et al., 2011) und ist der häufigste Grund für
12 2 Literaturübersicht
eine chronische Lahmheit der Beckengliedmaßen und damit assoziierter sekundärer Arthrose (osteoarthritis, OA) (NESS et al., 1996). Die Ruptur des Kreuzbands kann partiell oder vollständig sein. In der Regel ist das kraniale Kreuzband allein betroffen, während Rupturen des kaudalen Kreuzbands nur selten vorkommen. Eine gleich- zeitige Ruptur von vorderem und hinterem Kreuzband kommt sehr selten vor (PAATSAMA, 1952). Bei 88% der Hunde mit Ruptur des kranialen Kreuzbands wurden gleichzeitig Veränderungen am kaudalen Kreuzband festgestellt (SUMNER et al., 2010). Nach einer Ruptur des kranialen Kreuzbands kommt es häufig auch zur Ruptur des kontralateralen kranialen Kreuzbands (CHUANG et al., 2014; FULLER et al. 2014). GRIERSON et al. (2011) berichten, dass es bei 38,7% der Hunde meist zeitlich versetzt zu einer bilateralen Ruptur des kranialen Kreuzbands kommt.
2.4.1 Klinik und Diagnose der Kreuzbandruptur
Die klinischen Symptome treten bei einer Kreuzbandruptur plötzlich oder schleichend auf und nur selten ist vorberichtlich ein Trauma bekannt. Bei plötzlichem Auftreten der Symptome ist eine graduell variierende Lahmheit eines Hinterbeines zu beobachten (BENNETTT et al., 1988; CAROBBI und NESS, 2009). Hunde mit all- mählich fortschreitender, schleichender Krankheitssymptomatik zeigen einen un- sicheren Gang, ein Nachziehen der Hintergliedmaße und Lahmheit nach Belastung.
Darüber hinaus zeigt sich die betroffene Gliedmaße steif, insbesondere nach Ruhe und die Hintergliedmaße ist schmerzhaft (BENNETTT et al., 1988). PAATSAMA (1952) beschreibt, dass es sich häufiger um einen schleichenden Prozess mit einer langsam entstehenden Lahmheit handelt, was auf die langsam voranschreitende Ruptur eines degenerativ veränderten Kreuzbands zurückzuführen ist.
Die Diagnose “kraniale Kreuzbandruptur“ wird routinemäßig durch eine klinische und röntgenologische Untersuchung gestellt. Als spezielles Diagnostikum der klinischen Untersuchung zur Feststellung einer Ruptur des vorderen Kreuzbands stehen ins- besondere der kraniale Schubladentest und der Tibiakompressionstest zur Ver- fügung (CAROBBI und NESS, 2009). CAROBBI und NESS (2009) beschreiben eine Sensitivität dieser Tests von 60% beziehungsweise 64% am wachen Patienten und
eine signifikant bessere Sensitivität am anästhesierten Patienten von 96% be- ziehungsweise 92%. Zur Diagnostik einer Ruptur des kaudalen Kreuzbands dient der kaudale Schubladentest.
Bei der klinischen Untersuchung zum Zeitpunkt einer kranialen Kreuzbandruptur lassen sich eine unterschiedlich stark ausgeprägte Schmerzhaftigkeit, eine mögliche Schwellung des Gelenks und eventuell eine Atrophie des Musculus quadriceps femoris feststellen (KNEBEL und MEYER-LINDENBERG, 2014). Mittels der zuvor genannten Tests wird die Stabilität der Kreuzbänder überprüft. Bei vorhandenem Kreuzbandriss lässt sich dabei das so genannte Schubladenphänomen, eine erhöhte kraniokaudale Beweglichkeit der Tibia relativ zum Femur, beziehungsweise ein
"cranial tibial thrust", eine kraniale Bewegung der Tuberositas tibiae auslösen (FOSSUM, 2006). Beide Tests können zu falsch negativen Ergebnissen führen (CAROBBI und NESS, 2009), was zum Beispiel durch eine starke Bemuskelung der Gliedmaße oder durch eine Gelenkkapselfibrose bedingt sein kann.
Röntgenologisch zeigt sich die vermehrte Gelenkfüllung als Kompression des Knie- fettkörpers (fat pad sign) und durch eine nach kaudal erweiterte Gelenkkapsel, zudem zeigt sich im Röntgenbild eine kraniale Subluxationsstellung der Tibia.
Überdies können röntgenologisch degenerative Gelenkveränderungen wie sub- chondrale Sklerosierung und Osteophytenbildung dargestellt werden (KNEBEL und MEYER-LINDENBERG, 2014; TOBIAS und JOHNSTON, 2012).
Zusätzlich zur klinischen und röntgenologischen Untersuchung können Magnetreso- nanztomographie (MRT), Sonographie, Arthroskopie oder Arthrotomie zum Einsatz kommen. In der Humanmedizin gilt die Arthroskopie, vor allem auch im Hinblick auf Veränderungen der Synovialmembran und des Knorpels als Goldstandard (AYRAL et al., 1996).
2.4.2 Therapie der Kreuzbandruptur
Die Therapie der Ruptur des kranialen Kreuzbands kann konservativ oder chirurgisch erfolgen, wobei eine konservative Therapie mit entzündungs- und schmerzhemmen- den Medikamenten und konsequenter Ruhigstellung nur bei kleinen Hunden zu
14 2 Literaturübersicht
einem befriedigenden Ergebnis führt. Bei großen Hunden ist ein operativer Eingriff vorzuziehen (POND und CAMPBELL, 1972). Für die chirurgische Therapie sind zahl- reiche Operationsverfahren beschrieben. Man unterscheidet grundsätzlich extra- artikuläre und intraartikuläre Operationsverfahren, wobei das gemeinsame Ziel darin liegt, die Gelenkstabilität wieder herzustellen. Die Erfolgsraten der chirurgischen Therapie liegen, unabhängig von der Methode, bei 90% (KNEBEL und MEYER- LINDENBERG, 2014). Laut BÖDDEKER et al. (2012) kommt es nach der Tibial Plateau Levelling Osteotomy (TPLO) im Vergleich zur Kapselraffung mit Faszien- dopplung nach Meutstege zu einer schnelleren Erholung des Patienten, wobei jedoch auch häufiger Komplikationen auftreten. Die Tibial Plateau Levelling Osteo- tomy (TPLO) führt im Vergleich zur Proximalen Tibiaosteotomie (PTO) zu einem verzögerten Voranschreiten der arthrotischen Gelenkveränderungen (FUJITA et al., 2012). Zur Verifizierung von Meniskusläsionen sind weiterführende, diagnostische Untersuchungen notwendig. Es ist umstritten, ob bei einer vorhandenen Meniskus- läsion immer operativ eingegriffen werden sollte (KNEBEL und MEYER- LINDENBERG, 2014).
2.4.3 Ätiologie und Pathogenese der Ruptur des kranialen Kreuzbands Trotz aller Bemühungen, die Ätiologie und Pathogenese der spontanen Kreuzband- ruptur des Hundes zu entschlüsseln, sind die Mechanismen, die den degenerativen Veränderungen zu Grunde liegen, noch weitgehend unklar (DOOM et al., 2008). Es wird diskutiert, dass in Abhängigkeit von prädisponierenden Faktoren, unter- schiedliche Pathomechanismen bei der Kreuzbandruptur des Hundes eine Rolle spielen (BENNETTT et al., 1988).
Es wird von einem multifaktoriellen Geschehen auf der Basis degenerativer Verände- rungen des kranialen Kreuzbands ausgegangen (COOK, 2010; DE ROOSTER, et al.
2006).
2.4.3.1 Epidemiologische Faktoren bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur Mehrere Faktoren wie Alter, Rasse, Geschlecht und Körpergewicht werden im Rahmen epidemiologischer Studien als Risiko für die kraniale Kreuzbandruptur diskutiert (TAYLOR-BROWN et al., 2015; VASSEUR et al., 1985; WHITEHAIR et al., 1993; WILKE et al., 2006).
Hunde größerer Rassen sind beim Auftreten einer Ruptur des kranialen Kreuzbands jünger als Hunde kleinerer Rassen (BENNETTT et al., 1988; VASSEUR et al., 1985).
VASSEUR et al. (1985) beschreiben, dass Hunde über 15 kg Körpergewicht bereits ab einem Alter von 5 Jahren degenerative Veränderungen des kranialen und kaudalen Kreuzbands, wie den Verlust von Fibrozyten, chondroide Metaplasie und Verlust der Kollagenfaserstruktur, zeigen. Hunde unter 15 kg Körpergewicht weisen geringgradigere Veränderungen auf, welche erst einige Jahre später auftreten.
BENNETTT et al. (1988) beschreiben, dass Hunde unter 4 Jahren mit Veränder- ungen des Kreuzbands, wie Auffaserungen, Dehnungen, partieller und vollständiger Ruptur, häufiger großen Rassen angehören. Die Autoren stellen fest, dass über 4 Jahre alte Hunde mit Veränderungen des Kreuzbands eher kleinen Rassen an- gehören, woraus sie schlussfolgern, dass der kranialen Kreuzbandruptur hinsichtlich kleiner und großer Rassen unterschiedliche Pathomechanismen zugrunde liegen könnten. Bei den großen Hunderassen ist der Rottweiler disponiert (BENNETT et al., 1988). WHITEHAIR et al. (1993) beschreiben ebenfalls, dass schwerere Hunde eine höhere Prävalenz für eine Kreuzbandruptur aufweisen. Weiterhin nennen die Autoren Rottweiler, Neufundländer und Staffordshire Terrier als besonders disponiert. Es tritt eine Zunahme der kranialen Kreuzbandrupturen mit dem Alter auf, wobei die Häufig- keit unabhängig vom Körpergewicht ihren Höhepunkt im Alter von 7-10 Jahren erreicht (WHITEHAIR et al., 1993).
In der Tabelle 2.1 sind Angaben zu Rassedispositionen verschiedener Autoren zusammengestellt.
Tabelle 2.1: Rassedispositionen für die kraniale Kreuzbandruptur BoxerRWNeu- fund- länder
Labrador Retr. Golden Retr. DSHBSHStaff.- TerrierBull- doggeMastiffDMPitbull TerrierPudel PAATSAMA (1952)
x x x
BRUNNBERG (1990)x x x x x
WHITEHAIR et al. (1993)x x x
DUVAL et al. (1999)x x x x x x
LAMPMANet al. (2003)x x x x
HARASEN (2003, 2008)x x x
WITSBERGER et al. (2008)x x x x x
GUTHRIEet al. (2012)x x x x
PAEKet al. (2013)x x x x
CHUANGet al. (2014)x x x x
BSH = Berner Sennenhund; DM = Dobermann; DSH = Deutscher Schäferhund; Retr. = Retriever; RW = Rottweiler; Staff. Terrier = Staffordshire Terrier16 2 Literaturübersicht
Laut HARASEN (2003) hat sich die Prävalenz der kranialen Kreuzbandruptur hin- sichtlich der Rassen verschoben. HARASEN (2003) vergleicht die Fälle von Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur der eigenen Praxis aus den Jahren 1983 bis 1994 mit denen aus den Jahren 1997 bis 2002. In den Jahren 1983 bis 1994 waren 65% der Fälle Hunde kleiner Rassen, in den Jahren 1997 bis 2002 waren es zu 61% Hunde großer Rassen. In einer weiteren Untersuchung von 2002 bis 2007 handelte es sich in 69% der Fälle mit kranialer Kreuzbandruptur um Hunde großer Rassen (HARASEN, 2008).
NIELEN et al. (2003) und WILKE et al. (2006) untersuchten die Erblichkeit der kranialen Kreuzbandruptur beim Boxer beziehungsweise beim Neufundländer.
NIELEN et al. (2003) wiesen bei einer Kohorte von Boxern eine Heritabilität von 0,28 (= mittlere Heritabilität), WILKE et al. (2006) stellten beim Neufundländer eine Heritabilität von 0,27 fest. Die Autoren vermuten einen rezessiven Erbgang. BAIRD et al. (2014) wiesen beim Neufundländer drei Genomregionen nach, welche mit der Anfälligkeit für eine kraniale Kreuzbandruptur assoziiert sein könnten.
Von verschiedenen Autoren wird die Kastration als ein erhöhtes Risiko für eine kraniale Kreuzbandruptur genannt (ADAMS et al., 2011; DUVAL et al., 1999;
LAMPMAN et al., 2003; WHITEHAIR et al., 1993). GUTHRIE et al. (2012) hingegen stellten fest, dass weder das Geschlecht noch eine Kastration Einfluss auf das Auf- treten einer Kreuzbandruptur haben.
ADAMS et al. (2011), GRIERSON et al. (2011) sowie LAMPMAN et al. (2003) sehen zudem einen Zusammenhang zwischen Obesitas beziehungsweise einem erhöhtem body condition score (BCS) und einer Kreuzbandruptur. LAMPMAN et al. (2003) beschrieben außerdem einen Zusammenhang zwischen der Fütterung und der An- fälligkeit für eine Ruptur des kranialen Kreuzbands. GRIERSON et al. (2011) stellten überdies fest, dass Hunde mit einer bilateralen Ruptur des kranialen Kreuzbands jünger waren (im Mittel 4,3 Jahre) als Hunde mit nur einseitiger Ruptur (im Mittel 5,3 Jahre). Der Rottweiler hat laut GRIERSON et al. (2011) das höchste Risiko für eine bilaterale Ruptur.
18 2 Literaturübersicht
2.4.3.2 Anatomische und histologische Faktoren bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur
Als mögliche Ursachen für das Auftreten einer kranialen Kreuzbandruptur müssen auch anatomische Besonderheiten des Kniegelenks, in dessen Folge es zu vermehr- ter Belastung der Kreuzbänder kommt, in Betracht gezogen werden. Beim Vergleich disponierter Rassen mit einer weniger anfälligen Rasse zeigte sich eine geringere kraniokaudale Stabilität des Kniegelenks beim Labrador Retriever und Rottweiler gegenüber dem Greyhound (COMERFORD et al., 2005; WINGFIELD et al., 2000).
Bei Hunden mit Ruptur des kranialen Kreuzbands im Vergleich mit gesunden Hunden konnte eine erhöhte kraniale Beweglichkeit der Tibia, assoziiert mit einer weniger ausgeprägten Tuberositas tibiae nachgewiesen werden (INAUEN et al., 2009). LEWIS et al. (2008) und COMERFORD et al. (2006b) wiesen bei einer dis- ponierten Rasse gegenüber Rassen mit niedrigem Risiko für eine kraniale Kreuz- bandruptur und bei Hunden mit Kreuzbandruptur gegenüber gesunden Hunden eine engere, schmalere Fossa intercondylaris nach. DUERR et al. (2007) nennen ein steiles Tibiaplateau (Unterschenkelgelenksfläche) sowie übermäßige Innenrotation der Tibia, mediale Patellaluxation und Varusstellung des Kniegelenks als prädis- ponierende Faktoren. Der Tibiaplateauwinkel (tibial plateau angle, TPA) variiert nicht signifikant zwischen Labradoren mit oder ohne Kreuzbandruptur und zwischen den Rassen Labrador und Greyhound (COMERFORD et al., 2011; WILKE et al., 2002).
Unterschiede und Veränderungen der Kreuzbänder auf zellulärer Ebene werden als eine mögliche Ursache für die Unterschiede in der Anfälligkeit für eine Kreuzband- ruptur angesehen. SMITH et al. (2011) untersuchten das Vorkommen von elas- tischen Fasern, Elastin und Fibrillin im Kreuzband. Elastische Fasern finden sich durchgehend im kranialen und kaudalen Kreuzband und in erhöhter Anzahl im Epi- ligament (SMITH et al., 2011). Die Elastinfasern variieren in ihrer Breite und liegen meist parallel zu den Kollagenfasern, zwischen den Kollagenfaserbündeln. Die Fibrillinfasern sind fein und bilden ein dichtes, unregelmäßiges Maschenwerk. SMITH et al. (2011) nehmen an, dass die elastischen Fasern eine wichtige Rolle in der Mechanik der Kreuzbänder spielen. SMITH et al. (2014) stellten in Untersuchungen an Kreuzbändern von Greyhounds fest, dass Elastin einen höheren Anteil im
kranialen Kreuzband ausmacht als bisher angenommen und dass Oxytalan-Fasern möglicherweise im Rahmen adaptiver und reparativer Vorgänge entstehen. SMITH et al. (2012) untersuchten die Morphologie der Zelltypen im Kreuzband beim Greyhound und beim Labrador Retriever und konnten verschiedene Zelltypen im Kreuzband nachweisen: Typ A-Zellen mit langen Fortsätzen, Typ B-Zellen mit kürzeren, dickeren Fortsätzen und Zellen ohne Fortsätze, die Typ C-Zellen. SMITH et al. (2012) stellten Unterschiede hinsichtlich der Verteilung der verschiedenen Zelltypen in den Kreuzbändern von Greyhound und Labrador Retriever fest (Abbildung 2.2).
Abbildung 2.2: Verteilung verschiedener Zelltypen im Kreuzband bei Greyhound und Labrador Retriever (modifiziert nach SMITH et al., 2012).
20 2 Literaturübersicht
Unterschiede in der Zellmorphologie der Fibroblasten könnten zu einem Unterschied in der Anfälligkeit für eine Kreuzbandruptur führen und möglicherweise lassen sich von der Zellmorphologie Rückschlüsse auf Unterschiede in der Zellphysiologie ziehen (SMITH et al., 2012). Eine nicht ausreichende Stimulation von Fibroblasten des Kreuzbands und dadurch bedingte, veränderte Struktur der Kollagenfaserbündel oder eine veränderte Homöostase werden ebenfalls als möglicher Risikofaktor in Betracht gezogen (ARNOCZKY et al., 2007; COMERFORD et al., 2011; TIPTON et al., 1970). COMERFORD et al. (2006a) wiesen einen Unterschied des Durchmessers der Kollagenfasern im kranialen Kreuzband beim Greyhound im Vergleich zum Labrador Retriever nach. Die Kollagenfasern des Labrador Retrievers hatten im Vergleich zum Greyhound einen signifikant geringeren Durchmesser.
2.4.3.3 Immunpathologische Mechanismen der Kreuzbandruptur
Im Rahmen von Kreuzbanderkrankungen kommt es zu immunologischen und ent- zündlichen Veränderungen des Kniegelenks. Umstritten ist dabei, ob diese ur- sächlich an der Ruptur der Kreuzbänder beteiligt sind oder ob sie sekundär als Folge einer Ruptur entstehen (ERNE et al., 2009; NIEBAUER et al., 1987; LEMBURG et al., 2004).
Bakterielle Erreger werden als Ursache oder auch als Trigger für entzündliche Ver- änderungen im Kniegelenk im Zusammenhang mit einer Kreuzbandruptur in Betracht gezogen (MUIR et al., 2007a; MUIR et al., 2010; SCHWARTZ et al., 2011). 37%
beziehungsweise 41% der Hunde mit Arthritis beziehungsweise Kreuzbandruptur zeigten ein positives Ergebnis bei der Untersuchung von Synovia und Synovial- membran mittels polymerase chain reaction (PCR) auf bakterielle DNA (MUIR et al., 2007a; MUIR et al., 2010). SCHWARTZ et al. (2011) wiesen in arthritischen Ge- lenken im Vergleich mit gesunden Gelenken eine höhere bakterielle Belastung nach und fanden eine Korrelation mit der Schwere der histologisch festgestellten Synovial- membranentzündung.
2.4.3.3.1 Humorale Immunreaktionen bei der Kreuzbandruptur
Der immunhistologische Nachweis einer vierfach höheren IgG- und achtfach höheren IgM-Ablagerung in der Synovialmembran bei Hunden mit kranialem Kreuzbandriss als bei gesunden Hunden lässt eine humorale Komponente der beim Kreuzbandriss vorkommenden Entzündung der Synovialmembran vermuten (LAWRENCE et al., 1998). NIEBAUER et al. (1987) wiesen bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur und sekundärer Arthrose Antikörper gegen Kollagen Typ I (91% der Hunde) und gegen Kollagen Typ II (56% der Hunde) in der Synovia nach. MUIR et al. (2007b) konnten in einem in vitro-Versuch eine erhöhte Freisetzung von Kollagenfragmenten bei rupturierten Kreuzbändern nachweisen. DE BRUIN et al. (2007a) wiesen einen höheren Antikörpertiter gegen Kollagen Typ I bei Hunden mit einer partiellen Kreuz- bandruptur als bei Hunden mit vollständiger Ruptur nach und schlussfolgerten daraus, dass ein entzündlicher Prozess vor dem Eintritt klinischer Symptome an der Entstehung der Kreuzbandruptur beteiligt ist und dass ein niedriger Antikörpertiter zum Zeitpunkt einer Ruptur möglicherweise durch Immunkomplexbildung bedingt ist.
Die Antikörperbildung gegen Kollagen Typ I allein wird jedoch als nicht ausreichend angesehen, um eine Kreuzbandruptur auszulösen, da es auch Hunde mit hohem Antikörpertiter gab, die keine Ruptur erlitten (DE BRUIN et al., 2007a). DE BRUIN et al. (2007c) konnten in einem Lymphozyten-Proliferations-Test (LPA) keinen Unter- schied zwischen Hunden mit Kreuzbandruptur, gesunden Hunden und schein- operierten Hunden hinsichtlich der Reaktivität der Lymphozyten gegenüber Kollagen Typ I feststellen.
KUROKI et al. (2010) wiesen eine signifikant höhere TLR-4 (toll-like receptor-4) Gen- Expression im Synovialmembrangewebe der Gelenke von Hunden mit induzierter Kreuzbandruptur im Vergleich mit deren kontralateralem Gelenk nach. Mittels Immunfluoreszenzmikroskopie ließ sich auch eine TLR-4-Protein-Expression auf Zellebene nachweisen. Die Synoviozyten in den Synovialmembranproben von Hunden mit sekundärer Osteoarthrose nach Kreuzbandruptur zeigten sich positiv in der Immunfluereszenz für TLR-4 (KUROKI et al., 2010). Die Autoren diskutierten Hyaluronfragmente als mögliche Ursache für die Aktivierung eines durch TLR ver- mittelten pathogenetischen Mechanismus.
22 2 Literaturübersicht
2.4.3.3.2 Zelluläre Immunreaktionen bei der Kreuzbandruptur
Die meisten Hunde weisen zum Zeitpunkt einer kranialen Kreuzbandruptur eine Entzündung der Synovialmembran auf. Diese ist primär charakterisiert durch B- und T-Lymphozyten, Tartrat-resistente saure Phosphatase (TRAP)+ Makrophagen, Plasmazellen und MHC II+ Dendritische Zellen (GALLOWAY und LESTER, 1995;
ERNE et al., 2009; HEWICKER-TRAUTWEIN et al., 1999; KLOCKE et al., 2005;
LEMBURG et al., 2004; MUIR et al., 2005a; MUIR et al., 2011a). Die beteiligte Lymphozytenpopulation besteht zum großen Teil aus CD4+ T-Lymphozyten (LEMBURG et al., 2004). Es lässt sich zudem eine höhere Anzahl CD4+ und auch CD8+ Lymphozyten in der Synovialmembran von Hunden mit Kreuzbandruptur im Vergleich mit gesunden Hunden nachweisen, wobei die Menge an CD8+ Zellen mit dem Alter korreliert (FALDYNA et al., 2004; MUIR et al., 2011a).
KLOCKE et al. (2005) wiesen bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur eine Assoziation zwischen der immunhistochemisch nachgewiesenen Dichte von Makro- phagen (CD11b+/CD18+) und dem röntgenologischen Grad der Arthrose der be- troffenen Gelenke nach. Der Nachweis von vermehrt CD4+ T-Lymphozyten und Makrophagen lässt auf eine Th1 Antwort schließen (DOOM et al., 2008). Möglicher- weise wird das aus einem defekten, degenerierten Kreuzband freigesetzte Kollagen Typ I naiven T-Zellen präsentiert, was mittels einer Th1-Antwort zur Aktivierung von Makrophagen führt. Diese aktivierten Makrophagen nehmen mittels Phagozytose Kollagen Typ I-Antigen oder Immunkomplexe auf und setzen zudem Proteasen frei, die dann zu einer weiteren Degeneration des Kreuzbands führen (DOOM et al., 2008).
2.4.3.3.3 Zytokine und Entzündung
Zytokine können den Verlauf einer Entzündung auf Grund ihrer pro- oder anti- inflammatorischen Wirkung maßgeblich beeinflussen.
DE BRUIN et al. (2005) zeigten eine erhöhte Interleukin-8 (IL-8) mRNA Expression in der Synovia von Hunden mit Arthrose unterschiedlicher Ätiologie, wie zum Beispiel Kreuzbandruptur oder Patellaluxation. Untersuchungen am kontralateralen Knie-
gelenk und einem Schultergelenk bei Hunden mit einseitiger Kreuzbandruptur zeigten, dass die IL-8 mRNA Expression in der Synovia in diesen Gelenken bei Hunden höher ist, bei denen in den nächsten sechs Monaten eine Kreuzbandruptur auftritt, als bei Hunden, bei denen keine Ruptur auftritt (DE BRUIN et al., 2007b). EL- HADI et al. (2012) wiesen hauptsächlich mit Gefäßendothel assoziiertes IL-8 immun- histochemisch in der Synovialmembran und im Kreuzband von Hunden mit Ruptur nach. Bei gesunden Kontrollhunden war hingegen kein IL-8 nachweisbar.
Zusätzlich zum Nachweis einer Assoziation zwischen der Dichte von Makrophagen und dem röntgenologischen Grad der Arthritis konnten KLOCKE et al. (2005) eine Assoziation mit der Präsenz von IL-6 und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α) aufzeigen.
Auf Grund ihrer Ergebnisse diskutierten die Autoren, dass Makrophagen eine zentrale Rolle in der Pathogenese zukommt und dass aktivierte Makrophagen der Ursprung des nachgewiesenen IL-6 und TNF-α sein könnten. HAY et al. (1997) wiesen eine negative Korrelation der IL-6 Konzentration mit dem röntgenologischen Grad der Arthrose im betroffenen Kniegelenk nach. Die Konzentration von IL-6 war jedoch positiv korreliert mit dem Alter.
HEGEMANN et al. (2005) untersuchten die Synovia von Hunden mit immun- mediierter Arthritis (IMA), darunter Hunde mit idiopathischer Arthritis und Hunde mit rheumatoider Arthritis sowie von Hunden mit sekundärer Arthrose (osteoarthritis, OA) bei Kreuzbandruptur hinsichtlich der Zytokin mRNA-Expression. Die IMA des Hundes ist definiert als chronische Gelenksentzündung mehrere Gelenke, für die keine Ursache ausgemacht werden kann und die nicht auf eine immunsuppressive Therapie anspricht. Die Entzündung ist dabei charakterisiert durch eine Infiltration mit Lymphozyten, Plasmazellen und Makrophagen sowie eine Pannusbildung (HEGEMANN et al., 2005). Die Untersuchungen zeigten, dass die Unterschiede zwischen IMA und OA nach Kreuzbandruptur eher quantitativer als qualitativer Natur sind. Bei sekundärer Arthrose zeigte sich insgesamt eine geringere mRNA-Ex- pression der Zytokine im Vergleich zur immunmediierten Arthritis (IMA). Sowohl bei der IMA als auch bei der OA wiesen HEGEMANN et al. (2005) eine mRNA- Expression von IL-2 und IFN-γ nach, wohingegen eine mRNA-Expression von IL-4 kaum existierte. Demnach lag ein überwiegend proinflammatorisches Zytokinprofil
24 2 Literaturübersicht
vor. In der Synovia von Hunden mit OA zeigte sich überdies eine mRNA-Expression von IL-1, IL-6, IL-8 und TNF-α.
Neuere Untersuchungen befassen sich häufig mit dem kontralateralen Kniegelenk von Hunden mit einseitiger Kreuzbandruptur, da mit einem Risiko zwischen 40% und 60% das kraniale Kreuzband dieses Gelenks innerhalb der nächsten 12-17 Monate ebenfalls einer Ruptur unterliegt (BLEEDORN et al., 2011; DE BRUIN et al., 2007d;
FULLER et al., 2014). MUIR et al. (2011b) geben die mediane "Überlebenszeit" des kontralateralen kranialen Kreuzbands mit 947 Tagen an. Zudem wiesen MUIR et al.
(2011b) eine reduzierte "Überlebenszeit" des kontralateralen Kreuzbands bei kastrierten Hunden nach. Untersuchungen an Labradoren mit einseitiger oder beid- seitiger Ruptur zeigten keine Unterschiede in Bezug auf Alter, Körpergewicht, Ge- schlecht oder Tibia-Plateau-Winkel, wobei die mediane "Überlebenszeit" bei 5,5 Monaten lag (BUOTE et al., 2009). Beim Vergleich von Kniegelenken mit Ruptur des kranialen Kreuzbands mit den kontralateralen, röntgenologisch bereits arthritisch veränderten Kniegelenken und Kniegelenken gesunder Hunde zeigte sich arthros- kopisch und histologisch eine Synovitis in beiden Gelenken, also sowohl in Gelenken mit Kreuzbandruptur als auch in den kontralateralen Kniegelenken. Histologisch waren entzündliche Veränderungen sowohl im Kniegelenk mit rupturiertem kranialem Kreuzband als auch im kontralateralen Knie vorhanden, wobei keine signifikanten Unterschiede festzustellen waren (BLEEDORN et al., 2011). CHUANG et al. (2014) zeigten, dass das Auftreten einer Ruptur im kontralateralen Kniegelenk signifikant von den röntgenologischen Veränderungen zum Zeitpunkt der primären Ruptur abhängt. Die Autoren schlussfolgerten, dass die Entzündung der Synovialmembran und die degenerativ-entzündlichen Gelenksveränderungen wichtige Faktoren im der Kreuzbandruptur zu Grunde liegenden Pathomechanismus sind. FULLER et al.
(2014) bestätigten mit Ihren Untersuchungen dieses Ergebnis und nannten überdies das röntgenologische fat pad sign (Fettpolsterzeichen) im kontralateralen Kniegelenk als wichtigsten Risikofaktor für eine nachfolgende Ruptur. Auf der Grundlage röntgenologischer Untersuchungen des Kniegelenks sechs und zwölf Monate nach initialer kranialer Kreuzbandruptur nennen DE BRUIN et al. (2007d) die Osteo- phytenbildung kaudal des Tibiaplateaus, welche während der Studie ohne klinisch
nachweisliche Instabilität des Gelenks zunahm, als sicherstes Zeichen für eine folgende Ruptur des kontralateralen Kreuzbands. Zudem wiesen DE BRUIN et al.
(2007d) eine Zunahme der subchondralen Sklerose des Tibiaplateaus und der Inzisur, in welcher der Musculus extensor digitorum longus verläuft, nach. Knie- gelenke mit Kreuzbandruptur und kontralaterale Kniegelenke unterschieden sich nicht signifikant hinsichtlich ihrer Dichte an Lymphozyten (LITTLE et al., 2014). In 92% der Kniegelenke mit Kreuzbandruptur und in 83% der kontralateralen Knie- gelenke ohne Kreuzbandruptur fanden sich CD3+ Lymphozyten in der Synovial- membran (LITTLE et al., 2014).
2.4.3.3.4 Proteolytische Enzyme und Stickstoffmonoxid bei der Kreuzbandruptur
Es wurden verschiedene proteolytische Enzyme, wie Matrixmetalloproteinasen (MMPs), Tartrat-resistente saure Phosphatase (TRAP) und Kathepsine in Gelenken von Hunden mit Kreuzbandruptur nachgewiesen (BRESHEARS et al., 2010; MUIR et al., 2002; MUIR et al., 2005a, b; SPRENG et al., 1999). MUIR et al. (2002) wiesen mittels Enzym- beziehungsweise Immunhistochemie im Kreuzband von Hunden mit Ruptur im Vergleich zu jungen und alten Hunden ohne Kreuzbandruptur eine signi- fikant größere Anzahl von Zellen nach, welche TRAP+ und Kathepsin K+ waren.
Diese fanden sich vorwiegend in der epiligamentösen Region und in geringerer Anzahl in der "core region", also der in der Mitte des Kreuzbands gelegenen Region.
Auch bei alten Hunden fanden sich vereinzelt TRAP+ und Kathepsin K+ Zellen im Kreuzband, assoziiert mit chondroider Metaplasie von Fibroblasten und Unter- brechungen der extrazellulären Matrix (MUIR et al., 2002). MUIR et al. (2005a) wiesen in der Synovialmembran von 73% der Hunde mit Kreuzbandruptur TRAP+ Makrophagen-ähnliche Zellen nach, wohingegen sich bei Hunden mit intaktem Kreuzband keine TRAP+ Zellen nachweisen ließen. Überdies konnten die Autoren bei Hunden mit Kreuzbandruptur eine erhöhte Expression von TRAP, Kathepsin S, MMP-2 und MMP-9 mittels RT-PCR im Kreuzband nachweisen. Eine Kathepsin K mRNA-Expression fand sich auch im gesunden Kreuzband (MUIR et al., 2005b).
BARRETT et al. (2005) verglichen nach immunhistochemischem beziehungsweise
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histochemischem Nachweis von Kathepsin K und TRAP deren Präsenz in rup- turierten und intakten kaninen kranialen Kreuzbändern mit der in rupturierten und intakten humanen vorderen Kreuzbändern, wobei die kaninen Proben signifikant mehr TRAP+ und Kathepsin K+ Zellen aufwiesen. BOLAND et al. (2014) bestätigten mittels ELISA (enzyme-linked immunosorbent assay) das Vorhandensein einer erhöhten Expression von MMP-2 in der Synovia von Hunden mit Kreuzbandruptur.
Überdies verglichen die Autoren die Expression im kontralateralen Kniegelenk mit der in Kniegelenken gesunder Hunde und fanden keine signifikanten Unterschiede.
Bei Hunden mit sekundärer Arthrose (osteoarthritis, OA) nach experimentell indu- zierter medialer Patellaluxation ließ sich durch wiederholte Messungen nach drei, sechs und zwölf Monaten ein Anstieg von TRAP+ Zellen in der Synovialmembran im kranialen Kreuzband und im Gelenkknorpel nachweisen (ALAM et al., 2011). Das kontralaterale Gelenk und scheinoperierte Gelenke zeigten hingegen keinen Anstieg TRAP+ Zellen (ALAM et al., 2011).
Stickstoffmonoxid (nitric oxide, NO) war Gegenstand verschiedener Untersuchungen und führte zu unterschiedlichen Ergebnissen. SPRENG et al. (2000) wiesen eine erhöhte Konzentration von Stickstoffmonoxid-Metaboliten (NOt) in Überständen explantierter Knorpelproben von Hunden mit Kreuzbandruptur und sekundärer Arthrose im Vergleich mit gesunden Kontrollhunden nach. In Synovialmembran- proben von Hunden mit und ohne Kreuzbandruptur fanden SPRENG et al. (2000) keine Unterschiede bezüglich der Konzentration der Stickstoffmonoxid-Metaboliten.
Die Proben rupturierter kranialer Kreuzbänder von Hunden wiesen eine geringere Produktion von Stickstoffmonoxid-Metaboliten auf als die Proben von Kreuzbändern gesunder Kontrollhunde. Es wurde festgestellt, dass der Ursprung von Stick- stoffmonoxid hauptsächlich das Knorpelgewebe ist (GYGER et al., 2007; MURRELL et al., 1996; SPRENG et al., 2000). Die Kreuzbänder gesunder Hunde produzierten in Kultur mehr Stickstoffmonoxid (NO), gemessen an den Metaboliten Nitrat und Nitrit, im Vergleich zum medialen Kollateralband und dem Ligamentum capitis ossis femoris (LOUIS et al., 2006). RIITANO et al. (2002) wiesen in explantierten Kreuz- bändern sowohl nach Stimulation mit einer Kombination aus IL-1, TNF-α und Lipo- polysacchariden als auch in Kreuzbandexplantaten ohne Stimulation Stickstoff-
monoxid-Metaboliten (NOt) nach, wobei die stimulierten Proben im Vergleich zu den nicht stimulierten Proben signifikant mehr Stickstoffmonoxid-Metaboliten produzier- ten.
In Untersuchungen von MURRELL et al. (1996) wurde weder eine konstitutive noch induzierbare Produktion eines Stickstoffmetaboliten in kaninen kranialen und kaudalen Kreuzbändern, in den Kollateralbändern oder in der Patellarsehne nach- gewiesen. HOFER et al. (2009) untersuchten immunhistologisch die Expression von Caspase-3 im kaninen Kreuzband nach Gabe eines NO-Inhibitors und ohne NO- Inhibition, da eine erhöhte NO-Produktion als mögliche Ursache für eine vermehrte Apoptose von Zellen angesehen wird. Bei Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur konnten nach Inhibition der Stickstoffmonoxid-Synthase (nitric oxide synthase, NOS) im Vergleich mit Hunden ohne Gabe eines selektiven NOS-Inhibitors keine Unter- schiede in der Stickoxidproduktion und der Expression von Caspase-3 feststellt werden.
2.4.4 Histologische Veränderungen im Kniegelenk 2.4.4.1 Veränderungen am Kreuzband
Das Vorhandensein degenerativer Veränderungen des Kreuzbands wird bei Hunden disponierter Rassen bereits im Alter von zwei Jahren beschrieben (COOK, 2010).
In der frühen Phase degenerativer Veränderungen zeigen die Fibroblasten des Kreuzbands einen sphäroiden Phänotyp, was als frühe chondroide Metaplasie interpretiert wird (VASSEUR et al., 1985). Mittels einer Spezialfärbung kann Alcianblau-positives Material perinukleär in den metaplastischen Fibrozyten sowie extrazellulär nachgewiesen werden (ICHINOHE et al., 2015; NARAMA et al., 1996).
Der extrazelluläre Anteil Alcianblau-positiven Materials ist in Kreuzbandproben von Hunden mit kranialer Kreuzbandruptur höher als bei Hunden ohne Ruptur des kranialen Kreuzbands. Im weiteren Verlauf der Degeneration kommt es zum Verlust von Fibroblasten, vor allem in der sogenannten "core region“ mit Auftreten azellulärer Bereiche (VASSEUR et al., 1985). Beim Vergleich von rupturierten kranialen Kreuzbändern mit Kreuzbändern gesunder Hunde konnte in der "core region" und in
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der epiligamentösen Region mittels immunhistochemischem Nachweis von Caspase- 3 eine gesteigerte Apoptoserate festgestellt werden (GYGER et al., 2007). Vor allem die Fibrozyten des Ligaments und vereinzelt Synovialdeckzellen exprimierten Caspase-3 (GYGER et al., 2007). Die Autoren gehen davon aus, dass eine gesteigerte Apoptose eine Rolle bei der kranialen Kreuzbandruptur spielt.
Im Rahmen der sich im Kreuzband entwickelnden degenerativen Veränderungen geht die typische Architektur der Kollagenfasern verloren (VASSEUR et al., 1985).
Innerhalb der Kollagenfaserbündel verlieren die Kollagenfibrillen ihr charakte- ristisches, leicht gekräuseltes Erscheinungsbild und die parallele Anordnung der Fasern ist nicht mehr gegeben (VASSEUR et al., 1985). HAYASHI et al. (2003) beschreiben zudem eine geringere Dichte und ein zerrissenes Erscheinungsbild der Kollagenfasern. TIRGARI (1977) bezeichnet diese Veränderung als Desorganisation der Kollagenfasern, mit partieller Ruptur einzelner Fibrillen und relativ azellulären Bereichen. In späteren Stadien der Degeneration finden sich große, azelluläre Be- reiche mit Verlust der Kollagenfaserstruktur und eine deutliche chondroide Meta- plasie (VASSEUR et al., 1985). Bei hochgradiger Degeneration des Kreuzbands nehmen die Veränderungen mehr als die Hälfte des Kreuzbanddurchmessers ein und es sind nur noch vereinzelt chondroide metaplastische Fibroblasten in azellulären Bereichen vorhanden. Eine dystrophische Verkalkung kann vorkommen (VASSEUR et al., 1985). ICHINOHE et al. (2015) wiesen immunhistochemisch eine erhöhte Anzahl SOX-9+ Zellen in degenerierten und rupturierten Kreuzbändern gegenüber intakten Kreuzbändern nach. Sox-9 ist essentiell für die Differenzierung von Chondrozyten (BI et al., 1999). Die Autoren nehmen an, dass eine chondroide Metaplasie der Fibrozyten des Kreuzbands durch eine erhöhte Expression von SOX- 9 gefördert wird. Ursächlich dafür ist möglicherweise ein äußerlicher Einfluss, wie z.B. ein Mikrotrauma (BI et al., 1999). Zudem wiesen ICHINOHE et al., (2015) eine Abnahme von Typ I-Kollagen (COL I) und eine Zunahme von Typ III-Kollagen (COL III) in den Kreuzbändern mit Ruptur gegenüber den intakten Kreuzbändern der Kontrolltiere nach. Die Autoren schlussfolgerten, dass eine Abnahme des Kollagen Typ-I zu einer verminderten Zugfestigkeit des Kreuzbands führen könnte und dass Kollagen Typ-III möglicherweise ebenfalls in Folge von Mikrotraumen zunimmt. Ver-
änderungen des kranialen Kreuzbands finden sich häufig in der Bandmitte, wofür eine Minderdurchblutung dieses Bereichs verantwortlich gemacht wird (GALLOWAY und LESTER, 1995; TIRGARI, 1977; ZAHM, 1964).
Bei einer Kreuzbandruptur kann es zudem zu reparativen und regenerativen Ver- änderungen kommen (TIRGARI, 1977). Die rupturierten Enden der Bänder zeigen sich unverändert oder weisen Granulationsgewebe auf und es kommen Bereiche mit Nekrosen und zum Teil Fibrinansammlungen vor (TIRGARI, 1977). Es kann eine er- höhte Zellularität und Vaskularität auftreten und eine epiligamentöse Proliferation mit vermehrt Fibroblasten und Kollagenfasern vorkommen (BARRETT et al., 2005;
HAYASHI et al., 2003).
2.4.4.2 Veränderungen an der Synovialmembran
Die Synovialmembran beziehungsweise die gesamte Gelenkkapsel zeigt sich beim Vorliegen einer Kreuzbandruptur verdickt und vermehrt vaskularisiert (TIRGARI, 1977). Die Synovialmembran weist zahlreiche Zotten mit kleinen Kapillaren und einer lymphozytären Infiltration auf (TIRGARI, 1977). TIRGARI und VAUGHAN (1975) be- schreiben überdies eine perivaskuläre Ansammlung mononukleärer Zellen um die Gefäße unterhalb der Intima synovialis. NARAMA et al. (1996) beschreiben An- sammlungen von Lymphozyten, Plasmazellen und Makrophagen in der Subintima der epiligamentösen Membran und in der Synovialmembran.
LIPOWITZ et al. (1985) untersuchten die Veränderungen der Synovialmembranen bei Hunden nach experimenteller Durchtrennung des kranialen Kreuzbands. Eine Woche nach der Durchtrennung des Kreuzbands fanden sich mononukleäre Zellen in der Subintima, die Zellen lagen vereinzelt im Gewebe oder stellten sich als perivas- kuläre Ansammlungen dar. Zwei Wochen post operationem zeigte sich eine Hyper- trophie der Synovialdeckzellschicht, nach acht Wochen eine massive Proliferation von Zotten, eine verdickte Synovialmembran sowie Pannus- und Osteophytenbildung (LIPOWITZ et al., 1985). Darüber hinaus fanden sich Hämosiderophagen, oft in Verbindung mit großen Ansammlungen von Plasmazellen und einer geringeren Anzahl von Lymphozyten. Perivaskuläre, lymphoplasmazelluläre Ansammlungen in
