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Orthopädie 26. Mai 2012

Nikotin und Knochenheilung

Schädlich oder neues Medikament?

Rauchen ist ungesund. Von den bis zu 5.000 chemischen Verbindungen, die beim Zigarettenrauchen entstehen, ist Nikotin jene Substanz, die für die stimulierende Wirkung verantwortlich ist und damit zur Suchtentstehung beiträgt. Und doch entscheidet bei Nikotin offenbar die Dosis darüber, ob es für den Knochenstoffwechsel Gift ist, so eine britische Studie, die heute auf dem Europäischen Orthopädiekongress (EFORT) in Berlin vorgestellt wurde. Patienten mit Knorpelschäden am Knie sollten sich vor einer Mikrofraktur-OP besser das Rauchen abgewöhnen, legt eine andere Studie nahe.

 

Hat eine niedrige Nikotindosis, wie sie in ein paar Zigaretten enthalten ist, vielleicht positive Auswirkungen auf die Heilung eines gebrochenen Beins? „Zigaretten sicher nicht, aber Nikotin allein vielleicht schon. Raucher kennen die aufputschende Wirkung von Nikotin. In bestimmten Dosen kann diese Substanz auch dem Knochenstoffwechsel und der Frakturheilung zuträglich sein. Die positive Wirkung scheint sich aber ins Gegenteil zu verkehren, sobald eine zu hohe Substanz-Konzentration im Spiel ist“, berichtete Dr. Rami Kallala vom Leeds Teaching Hospital (Großbritannien) beim 13. Kongress der European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology (EFORT) in Berlin, wo 7.000 Experten die neuesten Erkenntnisse aus ihrem Fachgebiet diskutieren.

Dr. Kallala hat sich mit seinem Forschungsteam mit der Frage auseinandergesetzt, wie Nikotin – isoliert von den anderen schädlichen Rauchinhaltsstoffen – auf den Knochenstoffwechsel wirkt. Das britische Team analysierte insgesamt 54 Arbeiten, die sich mit der Wirkung von Nikotin auf die Knochen und die Heilung von Knochenbrüchen in vivo und in vitro beschäftigten, sowohl bei Menschen wie bei Tieren.

Überwiegend negative Ergebnisse bei Tieren

Übereinstimmende Ergebnisse waren, dass Nikotin bei Mensch wie Tier umfassende Wirkungen auf die Knochen entfaltet, positive wie negative. Bei Tieren fielen die Resultate überwiegend negativ aus. Aufgezeigt wurde beispielsweise, dass Nikotin die Synthese bestimmter Kollagene hemmte, was sich schlecht auf die Heilung von Frakturen auswirkte. Nachgewiesen wurde auch der negative Effekt von Nikotin auf die Knochenstruktur und dass die Substanz zum Abbau von Vitamin D beiträgt, das für die Einlagerung von Kalzium ins Knochengewebe notwendig ist. „Zu bedenken ist bei diesen Resultaten allerdings, dass bei den meisten Tierstudien die Nikotin-Konzentration viel höher ist, als sie selbst bei starken Rauchern zu finden ist“, so Kallala. „Bei manchen Tierversuchen zeigte sich nämlich umgekehrt, wie moderate Nikotin-Dosen das Fortschreiten von Osteoporose verlangsamen oder sogar rückgängig machen können.“

Stimulierende Wirkung von Nikotin auf Knochenstoffwechsel

Positives war auch bei in vitro Studien mit menschlichen Zellen zu beobachten: Hier zeigte sich, dass Nikotin in geringen Dosen die Zellteilung und den Knochenstoffwechsel anregt. Konkret werden die Osteoblasten MG-63 und SAOS-2 stimuliert, also jene Zellen, die für die Knochenbildung verantwortlich sind. Nikotin erhöhte auch die Expression von c-fos und die Synthese von Protein und Kollagen; diese Prozesse sind zuständig für den Knochenaufbau und die -remodellierung. Bei höherer Konzentration kippen die anregenden Effekte jedoch ins Negative. Viele Arbeiten weisen bei höheren Nikotindosen eine hemmende Wirkung oder einen toxischen Effekt für die Knochenzellen nach. „Die positiven Befunde sind bislang aber nur bedingt aussagekräftig, vor allem weil die Möglichkeiten sehr begrenzt sind, im klinischen Rahmen die isolierte Wirkung von Nikotin im Zusammenhang mit den Knochen zu untersuchen. Um die Auswirkung von Nikotin auf die Knochenheilung herauszufinden, brauchen wir weitere Grundlagenforschung und klinische Studien. Erst dann ließen sich sichere Schlüsse für die klinische Praxis ziehen“, so Kallala.

Raucher nach Knie-OP weniger zufrieden

Auch Dr. Cronan Kerin und sein Team von der Aintree Universitätsklinik Liverpool, Großbritannien, präsentierten auf dem EFORT-Kongress in Berlin neue Studienergebnisse. Der Experte fand heraus, dass Raucher weniger zufrieden mit den Behandlungsergebnissen nach einer Knie-OP sind. Konkret untersuchte er den mittelfristigen Therapie-Erfolg bei Mikrofraktur-Operationen. Für die Studie hatte sein Team Patienten nach einer Mikrofrakturierung zu ihrer Zufriedenheit mit dem Behandlungsergebnis im Allgemeinen sowie nach ihrer Einschätzung der funktionellen Ergebnisse im Besonderen befragt, zum Beispiel, ob das Knie ganz abgebogen werden kann. Insgesamt antworteten 196 Patienten.

Rauchen schon vor der OP aufgeben

Die Ergebnisse zeigen, dass insgesamt immerhin 72 Prozent der Patienten mit den Resultaten zufrieden waren. „Wovon die Zufriedenheit der Patienten maßgeblich abhing, war, ob sie rauchten oder nicht“, berichtete Dr. Kerin. Nur 54 Prozent der Raucher waren mit dem Therapieerfolg zufrieden, bei den Nicht-Rauchern waren es 76 Prozent. Jeder dritte Raucher (34 Prozent) war dezidiert unzufrieden, bei den Nicht-Rauchern dagegen nur jeder Siebente (15 Prozent). „Meine Schlussfolgerung ist, dass Rauchen die Ergebnisse der Mikrofrakturierung ungünstig beeinflusst. Das ist eine wichtige Erkenntnis für Beratungsgespräche. Chirurgen sollten ihren Patienten künftig raten, schon vor der Operation mit dem Rauchen aufzuhören“, so Kerin.
Die Mikrofrakturierung hat sich in den vergangenen zehn Jahren als technisch einfache, relativ kostengünstige und erfolgreiche Methode durchgesetzt, um Knorpelverletzungen am Knie zu behandeln. Dabei wird der Knochen so angebohrt, dass Blutgefäße in den verbliebenen Knorpel einsprießen. So gelangen Stammzellen an die betroffene Gelenksfläche und bilden einen stabilen und belastbaren Ersatzknorpel.

 
Quellen: EFORT Abstract 4237: Effects of knee compartment, concomitant surgery and smoking on medium term outcome of microfracture; EFORT Abstract 5509: The impact of nicotine on bone and fracture healing: A systematic review.
Hintergrund zu EFORT
Die European Federation of National Associations of Orthopaedics and Traumatology, kurz EFORT, ist die Dachorganisation orthopädischer Fachgesellschaften in Europa. EFORT wurde 1991 im italienischen Marentino gegründet. Heute gehören ihr 42 nationale Mitgliedsgesellschaften aus 43 Ländern und sechs assoziierte wissenschaftliche Organisationen an.
EFORT ist eine Non-Profit Organisation. Die teilnehmenden Gesellschaften wollen den Austausch wissenschaftlichen Fachwissens und von Erfahrungen in der Vorbeugung und Behandlung von Krankheiten und Verletzungen des muskuloskelettalen Systems verbessern. EFORT organisiert europäische Konferenzen, Schulungen, Kurse, Foren und Kongresse. Ferner werden von ihr grundlegende und klinische Forschungsarbeiten ins Leben gerufen und unterstützt.

B&K Kommunikationsberatung/IS, springermedizin.at

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