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Fragestellung: Die hyperbare Sauerstoff Therapie (HBO) wird sehr erfolgreich bei chronischen Wunden mit Infektgeschehen angewendet indem sie beispielsweise die Inflammation hemmt und die Angiogenese fördert. Ob die HBO einen nützlichen Effekt in der Behandlung knöcherner Infektgeschehen zeigt und somit die Therapie Implantat-assoziierter Infektionen beeinflusst, ist nicht bekannt. Mit dieser Studie sollte daher evaluiert werden, wie eine HBO-Therapie die Knochenheilung und den lokalen Infekt im Osteitis-Maus-Modell beeinflusst.

Methodik: Der linke Femur von 120 weiblichen Balb/c Mäusen wurde osteotomiert (Gigly-Säge 0,2 mm) und mit einer winkelstabilen 4-Loch Titanplatte (MouseFix) stabilisiert. Eine Osteitis wurde durch die Applikation von Staphylococcus aureus (103 colony-forming units, CFU) in den Frakturspalt induziert und an Tag 7, 14, 28 und 56 lavagiert und débridiert. Eine HBO-Therapie (je 90 min, 90% O2, 2 ATA) wurde zwischen dem 7. und 21. Tag durchgeführt. 72 Tiere wurden am 28. Tag und 48 Tiere am 56. Tag getötet. An Tag 7, 14, 28 und 56 wurden jeweils als lokale Infektparameter die CFUs, die polymorph-nukleären Leukozyten (PNMs), die cell free DNA (cfDNA) und Interleukin-6 (IL-6) aus der Lavage bestimmt. Gleichzeitig wurde aus dem Serum die Alkalische Phosphatase (AP) und Prokollagen TypI N-terminales Propeptid (PINP) analysiert, sowie die Knochenheilung nativradiologisch anhand eines Scores beurteilt. Die Daten wurden statistisch mittels 1way ANOVA oder Mann-Whittney-U-test analysiert.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Insgesamt wurden 120 Mäuse untersucht (je 12 für die Gruppen: Sham; Sham/HBO, je 24 für die Gruppen: Osteotomie; Osteotomie/HBO; Osteotomie/Infekt; Osteotomie/Infekt/HBO). 18/120 Tiere starben (Mortalität: 15%), so dass Final 102 Tiere ausgewertet wurden. Mäuse der Osteitis-Gruppen zeigten im Vergleich zu den Kontrollgruppen signifikant erhöhte IL6- (Tag 14), cfDNA- und PMN-Werte (je Tag 7 und 14, jeweils p < .05). Eine HBO-Therapie bei Osteitis führte im Vergleich zur Standardtherapie zu keinem Zeitpunkt zu einer signifikanten Keimreduktion oder zu einer Veränderung in den untersuchten Infektwerten (für alle Werte und Zeitpunkte p >.05). Ferner zeigte sich durch HBO-Therapie bei Osteitis eine verzögerte Knochenheilung mit einer fehlenden Fusion oder Lyse in 9/18 und 2/8 Tieren am 28. bzw. 56 Tag (5/17 bzw. 2/5 Tiere für die Osteitis Gruppe). Zu keinem Zeitpunkt zeigte sich ein Unterschied in den Serum-AP und -PINP-Werten (p > .05).

Mäuse mit Osteitis zeigten im Vergleich zu den Kontrollgruppen lokal signifikante höhere Keimbelastungen und Infektionsparameter. Durch eine HBO-Therapie bei Osteitis wurden im Mausmodell im Vergleich zur Standardtherapie die Knochenheilung weder verbessert noch die Serum-Knochenheilungs- oder lokalen Infektparameter signifikant beeinflusst. Somit konnten wir keinen positiven zusätzlichen Effekt durch die HBO-Therapie in der Behandlung Implantat-assoziierter Infektionen nachweisen.