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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie
74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie
96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie
51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

26. - 29.10.2010, Berlin

Antimikrobielle Peptide (AMP) und proinflammatorische Zytokine als neuartige diagnostische Marker der Endoprotheseninfektion

Meeting Abstract

  • I. Banke - Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie der TU München, Abteilung für Sportorthopädie der TU München, München, Germany
  • Y. Dombrowski - Klinik und Poliklinik für Dermatologie und Allergologie, München, Germany
  • B. Saldamli - Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie der TU München, Germany
  • P. Prodinger - Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie der TU München, Germany
  • R. Burgkart - Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie der TU München, Germany
  • H. Gollwitzer - Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie der TU München, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 74. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 96. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 51. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 26.-29.10.2010. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2010. DocWI14-664

DOI: 10.3205/10dkou174, URN: urn:nbn:de:0183-10dkou1749

Veröffentlicht: 21. Oktober 2010

© 2010 Banke et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: Die sichere Differenzierung septischer gegenüber aseptischer Endoprothesenlockerungen ist wesentliche Voraussetzung für den Therapieerfolg des Implantatwechsels. Gerade der klinisch weitgehend unauffällige „low grade Infekt“ stellt jedoch ein großes diagnostisches Problem dar. Etablierte Verfahren wie die mikrobiologische Untersuchung des Gelenkpunktates zeigen nur unzureichende Genauigkeit. Antimikrobielle Peptide (AMP) sind essenzieller Bestandteil der angeborenen, lokalen Immunabwehr. Als endogene „Antibiotika“ bieten sie lokal wirksamen Schutz vor Infektionen. Entgegen dem Nachweis der AMP-Expression im Gelenkbereich bakterieller Arthritiden fehlen Daten bei Endoprothesenträgern gänzlich. Daher bietet die Analyse der Expression von AMPs in Kombination mit proinflammatorischen Zytokinen hier einen neuartigen und viel versprechenden diagnostischen Ansatz.

Methodik: Im Rahmen dieser prospektiven klinischen Pilotstudie (EBM-Level II) wurde, mit Genehmigung der Ethikkommission, die Expression von dem AMP Cathelicidin/LL-37 in Serum und Gelenkflüssigkeit von Patienten mit Knie-/Hüftendoprothesenlockerungen mittels ELISA analysiert. Eingeschlossen wurden 5 konsekutive Patienten mit S. epidermidis als klinisch relevantem Keim. Die Kontrolle umfasste 5 Patienten mit aseptischen Prothesenlockerungen. Als Goldstandard diente die Kombination aus blutchemischen Entzündungsparametern, mikrobiologischen und histopathologischen Untersuchungen. Um ein entzündliches Geschehen auch auf Zytokinebene nachweisen zu können, wurde parallel der Gehalt verschiedener proinflammatorischer Zytokine in Serum und Gelenkflüssigkeit mittels zytometrischer Bead Arrays bestimmt. Die statistische Auswertung erfolgte mittels Mann-Whitney rank sum test (Signifikanz bei p<0.05).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: In der Gelenkflüssigkeit von Patienten mit septischen gegenüber aseptischen Prothesenlockerungen konnte eine signifikante Erhöhung (p=0.016) von Cathelicidin/LL-37 nachgewiesen werden. Zudem kam es bei septischen Prothesenlockerungen zu einem signifikanten Anstieg der proinflammatorischen Zytokine IFN-γ, IL-1β, Il-2, IL-4, IL-6, IL-17A und TNF-α (p<0.03). Demgegenüber zeigte die Blutanalyse von AMP´s und proinflammatorischen Zytokinen keine signifikanten Unterschiede zwischen septischen und aseptischen Prothesenlockerungen. Insgesamt waren die AMP- und Zytokinspiegel im Serum um ein vielfaches geringer als in der Gelenkflüssigkeit.

Diese Arbeit zeigt erstmalig einen signifikanten, ortsständigen Anstieg eines AMP´s (Cathelicidin/LL-37) in der Gelenkflüssigkeit septischer Endoprothesenlockerungen. Ein systemischer Anstieg konnte, in Einklang mit der lokalen Immunabwehrfunktion der AMP´s, nicht beobachtet werden. Darüber hinaus ließ sich ein signifikantes, lokales proinflammatorisches Zytokinmuster bei septischen Endoprothesenlockerungen nachweisen. Diese Erkenntnis ist zukunftsweisend für die dringend benötigte Etablierung neuartiger diagnostische Marker der Endoprotheseninfektion.