Geschlechtsspezifische Besonderheiten der Immobilisation und Regeneration des muskuloskelettalen Systems (BIRMS)
Das muskuloskelettale System, bestehend aus Knochen, Muskeln, Knorpel, Bandscheiben, Sehnen, Bändern und Faszien, passt sich stets bedarfsgerecht chronisch wie auch akut an die Belastungen des Alltags an. Bei Immobilisation, zum Beispiel nach Verletzungen oder bei Erkrankungen, wie auch beim Aufenthalten in Schwerelosigkeit oder in extremen Umwelten, kommt es zu einem bedarfsgerechten Abbau der Gewebe. Dieser Abbau umfasst unter anderem Muskelatrophie mit reduzierter Muskelmasse und Muskelkraft sowie Veränderungen der molekularen und zellulären Strukturen und Eigenschaften, Verluste des Knochenmineralgehalts, eine Reduktion der Gelenkknorpeldicke und Zusammensetzung, sowie systemische Veränderungen der neuromuskulären Interaktion, des Metabolismus und Hormonhaushalts. Eine erneute Aufnahme körperlicher Aktivität und spezifische Belastungen der Strukturen durch Training und andere Interventionen können diese Prozesse umkehren. Jedoch ist die Erholung häufig in Teilen unvollständig. Sowohl der Abbau als auch der Aufbau der Strukturen und Funktionen unterscheiden sich in den verschiedenen Systemen erheblich in Kinetik, Reversibilität und im Krankheitswert. Zu geschlechtsspezifischen Unterschieden ist wenig bekannt.
Ziel des geplanten Projektes ist die Erforschung geschlechtsspezifischer Unterschiede in der muskuloskelettalen Immobilisation und Regeneration. Wir forschen an Patient:innen nach Verletzungen wie Knochenbrüchen und an gesunden Proband:innen, zum Beispiel in Bettruhestudien, in Schwerelosigkeit auf der Internationalen Raumstation ISS und in Feldstudien in extremen Umwelten wie auf Antarktisstationen.

Projektleitung
Univ.-Prof. Dr. med. Bergita Ganse
Universität des Saarlandes
Experimentelle Muskuloskelettale Medizin
bergita.ganse(at)uks.eu
www.uks.eu/implantate-homburg
ORCID: 0000-0002-9512-2910
Team
- Dr. Elke Warmerdam, PhD
Leiterin des Bewegungslabors
elke.warmerdam(at)uks.eu - Sekretariat
Christina Höft
Tei.: +49 (0) 6841 16 31570
christina.hoeft(at)uks.eu
Wichtige Publikationen
- Warmerdam E, Laqua J, Kattanek J, Ganse B. Differences between tibial or malleolar fracture types and union or nonunion in spatiotemporal and kinematic gait parameters throughout healing: An observational study. Ann Biomed Eng. 2025 (online ahead of print)
- Warmerdam E, Orth M, Müller M, Pohlemann T, Ganse B. Gait analysis with smart insoles can identify patients at risk of tibial shaft fracture nonunion as early as six weeks after surgery: longitudinal and cross-sectional study. Front Bioeng Biotechnol. 2025;13:1536738.
- Wolff C, Warmerdam E, Dahmen T, Pohlemann T, Slusallek P, Ganse B. New Parameters Based on Ground Reaction Forces for Monitoring Rehabilitation Following Tibial Fractures and Assessment of Heavily Altered Gait. Sensors 2025;25(8):2475.
- Warmerdam E, Huebner M, Stoll C, Lange A, Ganse B. Recovery of Patient-Reported Outcome Measures vs Gait Parameters Obtained by Instrumented Insoles After Tibial and Malleolar Fractures: Prospective Longitudinal Observational Study. JMIR Mhealth Uhealth. 2025;13:e71022.
- Scholz O, Nowicki C, Warmerdam E, Rother S, Ganse B. New sensor options for smart fracture implants and wearable devices: laser Doppler and white light spectroscopy allow monitoring of bone regeneration via perfusion measurement. Biosens Bioelectron. 2025;117442.
- Nowicki C, Ganse B. Near-infrared spectroscopy allows for monitoring of bone fracture healing via changes in oxygenation. J Funct Biomater. 2024;15(12):384.
- Warmerdam E, Burger LM, Mergen DF, Orth M, Pohlemann T, Ganse B. The walking surface influences vertical ground reaction force and centre of pressure data obtained with pressure-sensing insoles. Front Digit Health. 2024;6:1476335.
- Warmerdam E, Baumgartner S, Pohlemann T, Ganse B. Longitudinal weight and plantar pressure distribution while standing after tibial or malleolar fractures in patients with or without fracture union. Sci Rep. 2024;25117.
- Roland M, Diebels S, Wickert K, Pohlemann T, Ganse B. Finite element simulations of smart fracture plates capable of cyclic shortening and lengthening: Which stroke for which fracture? Front Bioeng Biotechnol. 2024;12:1420047.
- Ganse B. Methods to accelerate fracture healing – a narrative review from a clinical perspective. Front Immunol. 2024;15:1384783.