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Foto: wikipedia
Die Infektionsgefahr ist nach offenen Brüchen oder Operationen erhöht.
 
Orthopädie 24. September 2009

Imprägnierte Knochen

Transplantate können antibiotisch präpariert werden.

Österreichische Forscher entwickelten eine Methode, bei der Knochen als Träger für Antibiotika genutzt werden. Behandlungszeiten, sowohl stationär unmittelbar postoperativ als auch insgesamt, lassen sich auf diese Weise bedeutend verkürzen.

Knocheninfektionen werden durch Bakterien verursacht, die entweder indirekt über die Blutbahn oder direkt durch Verletzungen in den Knochen gelangen. Meistens entstehen sie als Komplikation nach offenen Brüchen oder nach chirurgischen Eingriffen. Chronische Knocheninfektion ist schwer zu behandeln ist, erst die vollständige chirurgische Entfernung aller avitalen Strukturen kann zu einer Heilung führen.

Eine Wiener multidisziplinäre Gruppe rund um Heinz Winkler, bestehend aus Infektiologen, Pharmakologen und orthopädischen Chirurgen, konnte eine Methode entwickeln, mit der Knochen als Träger für verschiedene Antibiotika genutzt werden. Es werden Transplantatknochen von Organspendern durch verschiedene Behandlungsschritte von allen antigenen Bestandteilen befreit. Dabei bleibt jedoch die mechanisch relevante Knochenstruktur, bestehend aus Knochengrundsubstanz und Mineralien, unversehrt erhalten. Mittels spezieller Imprägnierungsmethoden wird der präparierte Knochen direkt mit Antibiotika beladen. Diese Transplantate produzieren erstmals ausreichend hohe und lang anhaltende Wirkspiegel am Ort der Infektion. Sie sind in der Lage, auch verbliebene Biofilmreste zu penetrieren und die darin enthaltenen Keime zu eliminieren. Mit dem Spongiosa-Antibiotika-Verbund ist gleichzeitig die belastungsstabile Auffüllung von Knochenhöhlen und Defekten möglich, wobei die Umwandlung des Transplantats in eigenen Knochen ermöglicht wird. Falls eine zusätzliche Stabilisierung erforderlich ist, kann diese gleichzeitig mittels üblicher Implantate (Nägel, Platten, Schrauben) erfolgen. Durch die optimierte Wirkstoffabgabe gelangen die Antibiotika nicht in den Blutkreislauf – Nebenwirkungen werden dadurch vermieden.

Durch die neue Therapieform wurden Behandlungszeiten (stationär unmittelbar postoperativ und insgesamt) dramatisch verkürzt. Die einhergehenden Belastungen für die Patienten konnten auf ein erträgliches Minimum reduziert werden.

Seit Identifizierung der Biofilme als Ursache chronisch wiederkehrender Infektionen wird nach Möglichkeiten zu deren Beseitigung geforscht. Lösungsansätze wurden in Form verschiedener Wirkstoffe (Proteasen, pflanzliche Wirkstoffe) gefunden, die die Glycocalix auflösen können. Durch Anlegen elektrischer Spannungen bzw. elektromagnetischer Felder wird die Empfindlichkeit festsitzender Bakterien auf Antibiotika deutlich erhöht. Auch eine Gentherapie könnte zur Manipulation der Bakterien eingesetzt werden. Weiters wurden biochemische Wirkstoffe gefunden, die das Nachrichtensystem (Quorum Sensing) innerhalb der Biofilm-Populationen blockieren. Im Labor konnten bereits beachtliche Erfolge erzielt werden, doch bis zur klinischen Anwendbarkeit dürfte noch ein weiter Weg liegen. Bis dahin kann auf chirurgische Eingriffe nicht verzichtet werden.

 

Quelle: Jahrestagung der European Bone & Joint Infection Society EBJIS, 17.–19. September 2009, Wien

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