HypOrth/EU
Forschungsschwerpunkte
Osteoblasten Primärkultur
Immunreaktivität CD 20 (B-Zellen),10x
Überempfindlichkeitsreaktion bei Metall-Metall-Gleitpaarungen von Hüftendoprothesen
In Deutschland werden pro Jahr knapp 200.000 Hüftgelenke implantiert, innerhalb der ersten 15 Jahre müssen etwa 10 % der Implantate wegen aseptischer Prothesenlockerung gewechselt werden. Eine Hauptursache der aseptischen Prothesenlockerung ist der Knochenverlust infolge der biologischen Wirkung von Abriebpartikeln von Metallimplantaten. Diese entstehen durch elektrochemischen Abrieb oder auch Korrosion. Es ist davon auszugehen, dass ein Großteil der Immunreaktionen gegenüber Abriebpartikeln unspezifischer Art sind, welche große individuelle Unterschiede aufweisen. Neben der Beteiligung des angeborenen Immunsystems auf Metallimplantate sind spezifische T-Zell-vermittelte Immunreaktionen beobachtet worden (Willert et al, 2005). In unserer Arbeitsgruppe wird das Vorhandensein verschiedener Immunzell-Marker nach aseptischer Prothesenlockerung untersucht, dazu gehören Färbungen mit CD3 (T-Lymphozyten), CD20 (B-Lymphozyten) CD68 (Makrophagen) und CD11c (Dendritische Zellen) bzw. unterschiedliche Entzündungsparameter wie z.B. TNFa und IL-17. Zusätzlich wird in Zusammenarbeit mit der Hochschule Magdeburg-Stendal der Metallgehalt im Gewebe gemessen. Die genauen Mechanismen, die bei einer Allergiereaktion auf Metalle stattfinden, sind weitestgehend unbekannt. Daher sollen in vitro Experimente mit Knochen-Zelllinien und mit Co-Kulturen von Primärzellen helfen, diese Zusammenhänge besser zu verstehen. (Veröffentlichung hierzu)
Biofilm Staphylococcus aureus
Biofilmabrasion bakterienbesiedelter Implantate mittels Ultraschall
Von den jährlich ca. 350.000 in Deutschland eingesetzten künstlichen Hüft- und Kniegelenken kommt es bei ungefähr 4.000 Patienten zu einer postoperativen Infektion. Im infizierten peri-prosthetischem Gewebe sind meist Gram-positive Keime nachweisbar, wobei Koagulase-negative Staphylokokken, gefolgt von Staphylococcus aureus und Streptokokken mit ca. 80 Prozent die häufigsten Erreger darstellen. Diese Bakterien bilden einen auf der Prothesenoberfläche haftenden Biofilm, in welchem sie auf engem Raum in einer hydrierten extrazellulären Matrix kommunizieren und sich vermehren. Die Bildung eines Biofilms führt zu einer tausendfach erhöhten Resistenz gegenüber proliferationsabhängigen antimikrobiologischen Substanzen. Während bei relativ geringer Symptomatik ein debridement und eine Spülung einschließlich Antibiotikagabe durchgeführt werden kann, erfolgt in den meisten Fällen jedoch ein Endoprothesenwechsel. Eine Beseitigung des Biofilms, der einen Prothesenwechsel ersparen würde, ist Gegenstand unseres Projektes, bei dem Implantate gezielt mit dem Biofilmbildner Staphylococcus epidermidis inkubiert werden. Mittels unterschiedlicher Ultraschallfrequenzen soll die Stärke der Ablösung des bakteriellen Films untersucht werden. Außerdem wird die Wirkung des Ultraschalls auf die Trabekelstruktur des Knoches mittels spezifischer histologischer Techniken wie Safranin Orange/Lichtgrün und Masson-Goldner-Trichrom-Färbung eingeschätzt.
Pressemitteilungen
2013-08-21 - HypORTH-Projekt startet - Pressemitteilung Universitätsklinikum
2013-08-27 - Neues Verbundprojekt zu Hüft-und Knieendoprothesen in Magdeburg - Ärzteblatt