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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie, 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie und Unfallchirurgie

25. - 28.10.2011, Berlin

Signifikante Chondrotoxizität nach der Einmalgabe von Lokalanästhetika vom Amid-Typ

Meeting Abstract

  • I. Ickert - Universitätsklinikum Düsseldorf, Orthopädische Klinik, Düsseldorf, Germany
  • J. Kircher - Universitätsklinikum Düsseldorf, Orthopädische Klinik, Düsseldorf, Germany
  • M. Herten - Universitätsklinikum Düsseldorf, Orthopädische Klinik, Düsseldorf, Germany
  • M. Jäger - Universitätsklinikum Düsseldorf, Orthopädische Klinik, Düsseldorf, Germany
  • R. Krauspe - Universitätsklinikum Düsseldorf, Orthopädische Klinik, Düsseldorf, Germany

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie. 75. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Unfallchirurgie, 97. Tagung der Deutschen Gesellschaft für Orthopädie und Orthopädische Chirurgie, 52. Tagung des Berufsverbandes der Fachärzte für Orthopädie. Berlin, 25.-28.10.2011. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2011. DocGR18-626

DOI: 10.3205/11dkou504, URN: urn:nbn:de:0183-11dkou5041

Published: October 18, 2011

© 2011 Ickert et al.
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Fragestellung: Nach einer tragischen Serie von Fällen der fulminanten Chondrolyse nach der Anwendung intraartikulärer Schmerzpumpen im Schultergelenk in den USA konnten verschiedene Autoren in Experimenten an tierischen und humanen Chondrozyten (Karpie 2007, Dragoo 2008, Chu 2008, Piper 2008, Gomoll 2009, Lo 2009) die Zytotoxizität von Lokalanästhetika (LA) vom Amid-Typ belegen. Der genaue Mechanismus, der zum Absterben der Zellen führt, ist bisher letztlich unklar, pH-Wert und Konservierungsstoffe sowie Beimengungen (Epinephrin) sind bisher untersucht worden (Bogatch 2010, Dragoo 2010).

In bisherigen Experimenten an humanen Chondrozyten (hCh) wurden die Effekte der Verdünnung im intraartikulären Volumen und der Abbau der Substanzen nach Einmalapplikation nicht hinreichend untersucht.

Die Hypothese dieser Studie lautet, dass bereits die Einmalapplikation von LA signifikant zytotoxisch auf hCh ist.

Methodik: Humane Knorpelzellen aus Explantaten (hyaliner Gelenkknorpel) wurden im Monolayer bis zur Konfluenz kultiviert und in Alginatbeads (1,2% Alginat, 4x106 Zellen/ml) überführt (n=5). Die Zellen wurden durch Safranin O-, Alcian-Blau- und Dimethylmethylenblau-Färbung sowie durch immuncytochemischen Nachweis von Collagen II charakterisiert. Nach 16-tägiger Kultur wurden die Alginatbeads entweder mit Bupivacain 0,5%, Ropivacain 0,75% bzw. der NaCl-Kontrolle 0,9% für einen Zeitraum von 15, 30, 60 und 240 min inkubiert, dreimal mit NaCl/Medium gewaschen und für weitere 3 Tage in Medium kultiviert. Anschließend wurde die Zellviabilität im ATP-Assay gemessen (CellTiter-Glo® Lumineszenz Assay, Promega).

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: Es fand sich eine deutliche Rangfolge im Bezug auf die zytotoxische Potenz: Bupivacain > Ropivacain. Bupivacain 0,5% senkt nach 15min Inkubation die Viabilität der Zellen im Vergleich zur NaCl-Kontrolle auf 50%, nach 30min auf 20%; nach 60min auf 0,2%; nach 240min sind keine vitalen Zellen mehr detektierbar. Ropivacain zeigte eine geringere zytotoxische Wirkung: 100% Vitalität nach 15min; 82% nach 30min; 70% nach 60min und 10% nach 240min Inkubation. In halbierter Konzentration und nach einer 15 min Inkubationszeit ist die Vitalität nur um 32% (0,35% Bupivacain) bzw. um 9% (0,365% Ropivacain) reduziert.

Mit dieser in vitro-Simulation einer intraartikulären Einmalgabe eines LA vom Amidtyp auf hCh konnte gezeigt werden, dass bereits die geringen applizierten Mengen einen deutlich nachweisbaren zytotoxischen Effekt auf die Zellen haben. Die zytotoxischen Effekte sind expositions- und dosisabhängig. Aufgrund dieser Daten sollten LA vom Amid-Typ nur unter besonders strenger Indikationsstellung intraartikulär zur Anwendung kommen. Wenn immer möglich sollte das weniger zytotoxische Ropivacain als Wirkstoff dem Bupivacain vorgezogen werden.

Weitere Anstrengungen sind notwendig, um alternative Wirkstoffe zu erschließen.