Etablierung eines Infektmodells mit Plattenosteosynthese am Mini-Pig

Fragestellung Die steigende Zahl von Implantat-assoziierten Infektionen bei unfallchirurgischen und orthopädischen Operationen durch den Biofilm bildenden Staphylococcus aureus (SA) in Kombination mit der steigenden Resistenzentwicklung konventioneller Antibiotika erfordert neue Therapiestrategien. Solch eine Strategie könnte die Beschichtung von Implantaten, z. B. mit Lysostaphin, ein SA Zellwand hydrolysierendes und Biofilm zerstörendes Bacteriocin, sein. In der Behandlung von Patienten mit infizierten Plattenosteosynthesen stehen programmierte Wundrevisionen mit Entfernung oder Wechsel des Implantates im Vordergrund. Daher haben wir ein Infektmodell mit Plattenwechsel am Großtier etabliert, um in weiteren Studien die Wirksamkeit von Lysostaphin-beschichteten Platten in einem bestehenden Infekt untersuchen zu können.

Methodik Bei insgesamt 15 Aachener Mini-Pigs wurde dem linken Femur ein 2.8 x 5 mm großer Defekt zugefügt. Eine winkelstabile 5-Loch LCP Titanplatte 3.5 wurde mit 106 Staphylococcus aureus (MRSA ATCC 33952) infiziert und über den Defekt implantiert. Nach 14 Tagen wurden ein Wunddebridement und eine Lavage sowie ein Plattenwechsel auf eine nicht infizierte

7-Loch Titanplatte 3.5 durchführt. Nach 6 Wochen wurden die Tiere nochmals lavagiert und debridiert und anschließend euthanasiert. Aus den Lavage wurden die “colony forming unit” (CFU), IL-6 und PMNs bestimmt. Aus dem Blut wurden ebenfalls IL-6, PMNs, Blutbild und ALP analysiert. Die Frakturheilung wurde radiologisch und histologisch untersucht. Zur statistischen Auswertung wurden der Student’s t-Test two-tailed und Mann-Whitney-Test verwendet.

Ergebnisse und Schlussfolgerung Die Infektion mit 106 Keimen führte zu einer lokalen Osteitis mit radiologisch sichtbarer Lyse des Knochens. Die CFU und die PMNs in den Lavagen an Tag 14 und Tag 42 zeigten keine signifikanten Unterschiede. PMNs, ALP und IL-6 im Blut an Tag 14 und 42 wiesen ebenfalls keine signifikanten Unterschiede auf.

Unsere Ergebnisse dokumentieren die erfolgreiche Induktion einer Osteitis mit Lyse des Knochens, ohne systemischer Immunreaktion sowie fehlender enzymatischer Aktivität zur Mineralisierung des Knochens. Dieses standardisierte Tiermodell am Mini-Pig ermöglicht weiterführende Untersuchungen zur Wirksamkeit von Lysostaphin-beschichteten Platten, Immunreaktion, Biofilmbildung und Knochenheilung bei der Implantat-assoziierten Osteitis.

Stichwörter Implantat-assoziierte Osteitis, Mini-Pig

Publication History

Article published online:
15 October 2020