Antibiotika-frei­setzender Gelenkersatz könnte Revision beschleunigen

Boston – US-Bioingenieure haben eine Kunststoffbeschichtung für Gelenkprothesen entwickelt, die über einen längeren Zeitraum Antibiotika freisetzt. Erste Versuche in Nature Biomedical Engineering (2017; doi: 10.1038/s41551-017-0080) zeigen, dass das Material einen einzeitigen Ersatz von infizierten Prothesen ermöglichen könnte.

Die Infektion einer Gelenkprothese macht häufig einen Austausch des Kunstgelenks erforderlich, der heute in der Regel zweizeitig erfolgt. Nach der Explantation erfolgt zunächst eine sorgfältige Débridement. Die Implantation der neuen Endoprothese wird erst durchgeführt, wenn die Infektion des Gewebes ausgeheilt ist, was je nach Schwere der Infektion zwischen wenigen Wochen und mehreren Monaten dauern kann.

Ein Polyethylen-Kunststoff, den ein Team um Orhun Muratoglu vom Massachusetts General Hospital in Boston entwickelt hat, soll ein einzeitiges Vorgehen ermöglichen. Das Polymer enthält sogenannte Antibiotika-Cluster, die die Wirkstoffe über eine längere Zeit langsam an die Oberfläche abgeben, ohne die Materialeigenschaften des Kunststoffes zu beeinträchtigen, wie Muratoglu versichert. Der Bioingenieur sieht Vorteile gegenüber dem derzeit bei Austauschoperationen verwendeten Antibiotika-haltigen Zement, der nur über einen kurzen Zeitraum eine Schutzwirkung erzielt und deshalb in der Regel keine einzeitige Operation erlaubt.

Muratoglu ist überzeugt, dass sein Polymer eine deutlich längere Schutzwirkung erzielt. Klinische Studien stehen noch aus, aber in zwei Tiermodellen ist ein einzeitiger Gelenkersatz geglückt. In der ersten Studie wurde eine Staph.-aureus-haltige Lösung in die Gelenkflüssigkeit von Kaninchen mit künstlichem Kniegelenk injiziert. Die dadurch induzierte Infektion konnte erfolgreich durch einzeitigen Gelenkersatz kuriert werden. Auch der Austausch eines mit einem bakteriellen Biofilm beschichteten Implantats gelang ohne zeitliche Verzögerung. Die Ingenieure prüfen derzeit, unter welchen Bedin­gungen Prothesen mit der neuen Kunststoffbeschichtung in klinischen Studien getestet werden können.

rme