Hintergrund. Die Beschichtung von Titanimplantaten mit Mitogenen oder Morphogenen kann eine zeitlich verkrzte Einheilung und ein greres Knochen-Implantat-Interface bedeuten [1, 5, 15]. Die Sicherheit des Einsatzes von Liposomen als DNA-Trger ist in der Literatur vielfach beschrieben [4, 13, 17]. Ziel der vorgestellten Pilotstudie war es, im Tiermodell Mglichkeiten der Oberflchenaktivierung von Implantaten und zur Behandlung periimplantrer Defekte durch Liposome zu evaluieren, die fr BMP-2 (bone morphogenetic protein) kodierende DNA enthielten. Material und Methoden. Hierfr wurden neun 1010mm groe Defekte im Os frontale des Hausschweins (n=3) angelegt und in diesen insgesamt 27Implantate (3,514mm) zentral so inseriert, dass der apikale Implantatbereich im direkten Knochen-Implantat-Kontakt stand. Somit war die Primrstabilitt gewhrleistet, whrend der zervikale Implantatbereich (obere 10mm) den periimplantren Defekt simulierte. Zur Implantatlagerkonditionierung wurden Liposome angewandt, die BMP-2-DNA oder GFP-DNA (green fluorescence protein) enthielten. Im ersten Versuchsarm wurden Liposomen mit GFP-DNA auf einer Kollagenmatrix direkt in den periimplantren Defekt appliziert. Im zweiten Versuchsarm erfolgte die Insertion von Implantaten, deren Oberflche direkt mit BMP-2-DNA-haltigen Liposomen beschichtet war. Danach wurden die gewonnenen Proben der immunhistochemischen Aufarbeitung zum Nachweis von GFP und BMP-2 im Defektbereich und am Knochen-Implantat-Interface zugefhrt. Ergebnisse. Immunhistochemisch lie sich zum Entnahmezeitpunkt am 3. postoperativen Tag im periimplantren Defekt eine erhhte GFP-Expression erkennen, womit die Wirksamkeit des liposomalen Vektors fr das gewhlte Tiermodell nachgewiesen werden konnte. Am Knochen-Implantat-Interface der mit BMP-DNA beschichteten Implantate zeigte sich eine erhhte BMP-2-Aktivitt. So war eine In-vivo-Validierung des liposomalen Vektors auch fr den Transfer von BMP-2-DNA im gewhlten Versuchsmodell mglich. Daneben konnte ein System etabliert werden, mit dessen Hilfe BMP-2 kontinuierlich ber einen greren Zeitraum im Bereich der Implantatoberflche freigesetzt werden kann. Schlussfolgerung. Mithilfe dieser Pilotstudie gelang es, sowohl bezglich des Einflusses der Implantatoberflchenaktivierung auf das Knochen-Implantat-Interface als auch zur Fragestellung der Behandlung periimplantrer Defekte Aussagen zu machen, die es ermglichen, in einem laufenden Langzeitversuch entsprechend signifikante Daten zu gewinnen.
Background. Surface coating with mitogenic or morphogenic proteins can improve the healing of bone adjacent to implants and increase the bone-implant interface [1, 5, 15]. Clinical surveys have shown liposome-mediated gene transfer to be a promising and safe new therapeutic method [4, 13, 17]. The aim of our study was to evaluate an experimental model of new approaches for topical treatment of the implant surface and of periimplant defects by using DNA liposomes encoding for BMP-2 (bone morphogenetic protein). Material and methods. A total of 27 implants (3.514mm) were placed in critically sized defects of the frontal skull bone of adult pigs (n=3). The bottom of the implant was placed in the base of the defect which guaranteed primary stability, whereas the superior part of the implant (10mm) represented an implant in a defect area. Liposomes containing DNA encoding for BMP-2 and GFP (green fluorescence protein) were used. In a first trial GFP-DNA liposomes on a collagen matrix were directly applied to the periimplant defect. In a second stage, the surface of the implants was encoded with BMP-2 DNA liposomes. Subsequently, these implants were inserted in the manner described. The resulting bone samples were prepared for immunohistochemical staining. Staining for GFP was performed in the area of the defect and for BMP-2 on the bone-implant interface. Results. Immunohistochemical staining on day 3 postoperatively revealed an increased GFP expression in the periimplant defect. Therefore, the effectiveness of the liposomal vector was verified for the chosen animal model. On the surface of the implants encoded with BMP-2 DNA liposomes an increased BMP-2 expression was found. Thus, the liposomal vector system was validated also for BMP-2 DNA transfer in the chosen animal model. Further, the established system allows a sustainable and delayed release of BMP-2 in the area of the bone-implant interface. Conclusions. As a result of the study we were able to collect data concerning the influence of implant surface conditioning on the bone-implant interface and on therapeutically relevant options for the treatment of periimplant defects. These approaches are currently being evaluated in a long-term study.