Die strukturelle und mechanische Wiederherstellung von Weichteilgeweben definiert die Gelenkfunktion nach akuten Verletzungen: Der Achillessehnenriss als Modellsystem

• Antragstellerinnen: Dr.-Ing. Alison Agres; Professorin Dr. Jing Guo
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 429519978

Muskeln und Sehnen haben eine adaptive, symbiotische und biomechanische Beziehung, die nach einer akuten Sehnenverletzung drastisch verändert ist. Verletzungen, wie beispielsweise Achillessehnenrupturen (ASR), führen nicht nur zu einer Beeinträchtigung der mechanischen Funktion im Sehnengewebe, sondern auch zu einer irreversiblen Atrophie der angrenzenden Muskulatur. In der anschließenden ASR-Rehabilitationszeit kommt es zu einer neuen homöostatischen Beziehung zwischen Muskulatur und Sehne, die zu dauerhaften Funktionsdefiziten in der unteren Extremität führt. Es ist unklar welche Auswirkungen dieses Ungleichgewicht auf die Gewebe- und Gelenkfunktion nach ASR hat, insbesondere da es durch die gegenseitige Abhängigkeit der Gewebe beeinflusst wird. Unser Ziel ist daher die Untersuchungen der Funktion und Struktur, sowohl der gesamten Muskel-Sehnen-Einheit (MSU), als auch der beiden konstituierenden Gewebe, in der akuten Rehabilitationsphase nach ASR. Dies könnte es uns ermöglichen, die zugrundeliegenden biomechanischen und strukturellen Ursachen für die Entwicklung von dauerhaften funktionalen-Defiziten aufzudecken, um den Circulus vitiosus der zu fehlerhaften Adaptationen auf funktionaler und struktureller Ebene führt, zu durchbrechen. Daher ist das Ziel dieser Studie, Veränderungen der funktionalen und strukturellen Eigenschaften auf der Gewebeebene der MSU nach ASR zu identifizieren, die am besten mit Änderungen der MSU und der Sprunggelenksfunktion bei aktive Bewegungen korrelieren. Durch die Entwicklung einer technischen Grundlage zur Untersuchung der dreidimensionalen mechanischen Eigenschaften des Muskels und auch der dynamischen Gewebeeigenschaften in MSU-Geweben beim Gehen, soll in dieser Studie die spezifischen Anpassungen in jedem MSU-Gewebe während der Rehabilitation und ihr Beitrag zu funktionalen Defiziten entschlüsselt werden. Die Ergebnisse dieses Projektes könnten eine Grundlage für die Entwicklung neuer Therapieformen und Behandlungsstrategien sein, die versuchen die Funktionen und Eigenschaften der MSU vor der Verletzung wiederherzustellen. Die Technologien die durch dieses Projekt entwickelt werden könnten, wären eine Grundlage (bis dato nicht Verfügbar) für eine objektive und quantitative Beurteilung der Effekte von ASR – Rehabilitation. Darüber hinaus könnte die neu entwickelte Kombination von Materialcharakterisierung durch Elastographie, kombiniert mit funktionaler Gewebeanalyse n als wichtige Grundlage für die Erforschung weiterer Sehnenverletzungen, wie beispielsweise Rotatorenmanschettenrupturen dienen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen