Gentamicin-RGD-Hydroxylapatit-Beschichtungen für zementfreie Endoprothesen : eine experimentelle Studie am Kaninchen zur Untersuchung der knöchernen Integration und Biokompatibilität
Antimikrobielle Beschichtungen für zementfreie Endoprothesen versprechen eine Verbesserung der Infektionsprophlyaxe. Jedoch muss eine Störung der wichtigen knöchernen Integration der Prothese durch das freigesetzte Antibiotikum bei solchen Beschichtungen unbedingt ausgeschlossen werden. Für eine Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung konnte vor kurzem eine statistisch verbesserte Infektprophylaxe in einem Kaninchenmodell im Vergleich zu einem Gentamicin-freien Implantat nachgewiesen werden. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war, die Knochenneubildung, Implantatintegration und die Biokompatibilität dieser Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung im Vergleich zu einer reinen HA-Beschichtung in einem Kaninchenmodell zu untersuchen. Für die Studie wurden 39 Tiere operiert, von denen jeweils 6 Tiere für die Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung und die HA-Beschichtung für den 4-Wochen-Untersuchungszeitpunkt verwendet wurden. Bei der Langzeitstudie mit einer Beobachtungsdauer von 12 Wochen befanden sich jeweils 9 Tiere in den drei Untersuchungsgruppen: Gentamicin-RGD-HA-, HA- bzw. unbeschichteter K-Draht-Gruppe. Es wurde bei allen Tieren ein 2,0 mm durchmessender Stahl-K-Draht mit der entsprechenden Beschichtung bzw. unbeschichtet laut Vorgabe der Randomisierungsliste in den Tibiamarkkanal implantiert. Nach 4 und 12 Wochen wurden die Tiere euthanasiert und drei verschiedene anatomischen Regionen der Tibia (proximale Metaphyse, Schaftbereich, distale Metaphyse) wurden bezüglich Knochenneubildung, direktem Knochen-Implantat-Kontakt und Anzahl von multinukleären Riesenzellen quantitativ und qualitativ analysiert. Es kam zu keinen statistisch signifikanten Differenzen zwischen der Gentamicin-RGD-HA- und der HA-Beschichtung bei der Knochenneubildung, beim direktem Knochen-Implantat-Kontakt oder bei der Anzahl von multinukleären Riesenzellen nach 4 oder 12 Wochen. Sowohl die Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung als auch die HA-Beschichtung zeigten einen signifikant höheren Knochen-Implantat-Kontakt nach 12 Wochen im Vergleich zu der Gruppe des unbeschichteten K-Drahts. Im detailhistologischen Vergleich zeigten sich sowohl in der Gentamicin-RGD-HA- als auch in der HA-Gruppe Knochenformationsprozesse, die vom Endost ihren Ausgang nahmen, ohne markante Differenzen zwischen den beiden Gruppen. Somit kam es zu keinen signifikanten Unterschieden zwischen der Gentamicin-RGD-HA- und der HA-Gruppe, sodass von einer guten Biokompatibilität der Gentamicin-RGD-HA-Beschichtung ausgegangen werden kann.
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