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Eignung autologer Plasmaclots zur Deposition und Freisetzung von antimikrobiellen Substanzen
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Autoren
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Jan Geßmann
- BG Universitätsklinikum Bergmannsheil, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany
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Dominik Seybold
- BG Universitätsklinikum Bergmannsheil, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany
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Elvira Peter
- BG Universitätsklinikum Bergmannsheil, Chirurgische Forschung, Bochum, Germany
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Thomas A. Schildhauer
- BG Universitätsklinikum Bergmannsheil, Chirurgische Klinik und Poliklinik, Bochum, Germany
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Manfred Köller
- BG Universitätsklinikum Bergmannsheil, Chirurgische Forschung, Bochum, Germany
| Veröffentlicht: | 13. Oktober 2014 |
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Gliederung
Text
Fragestellung: Ziel dieser Studie war die Entwicklung autologer Plasmaclots für eine Deposition und Freisetzung von antimikrobiellen Substanzen im Bereich von Knocheninfekt-/defekt-Situationen.
Methodik: Thrombozytenfreies Plasma wurde durch Zentrifugation (2000 x g, 45min) aus Citrat-Blut freiwilliger Spender gewonnen. Plasmaclots wurden mit drei Antibiotika (5 bis 300 µg/ml Vancomyin, Gentamicin, Linezolid) oder mit 5 bis 80 µg/ml Silber-Ionen (Ag-Acetat) bzw. PVP-Silber-Nanopartikel (Ø <75 nm) hergestellt.
Freisetzungsanalysen der Substanzen aus den Clots wurden mittels hoch-auflösender Flüssigkeitschromatographie (RP-HPLC) und Atomabsorptions-Spektroskopie (AAS) durchgeführt. Die antimikrobielle Aktivität der Clotmatrices und Eluate wurde gegen Staphylococcus aureus mittels Bakterien-Adhäsionstest, Mikrodilution (minimale Hemmkonzentration, MHK), Agardiffusion, BacLight-Cytotoxizitätstest ermittelt. Die Gewebskompatibilität wurde über Calcein/PI-Viabilitätstest analysiert.
Ergebnisse und Schlussfolgerung: Alle Antibiotika zeigten eine konzentrationsabhängige maximale Freisetzung aus den Plasmaclots nach 30 min. Die Dauer der antimikrobiellen Aktivität erreichte bei Gentamicin max. 6 Tage, bei Vancomycin max. 4 Tage und bei Linezolid nur max. 3 Stunden. Eine antimikrobielle Aktivität innerhalb der Clotmatrix konnte korrelierend gemessen werden. Ebenfalls war die bakterielle Adhärenz an die Clotoberflächen inhibiert. Im Gegensatz zu den Antibiotika war die Freisetzung von Silberacetat und von Silbernanopartikeln aus den Plasmaclots inhibiert. Eine antibakterielle Wirkung konnte in den jeweiligen Eluaten bei den Nanopartikeln nicht und bei Silberacetat nur in gewebstoxischen Konzentrationen (200–500 µg/ml) erreicht werden. Im Gegensatz zu Linezolid hatte die Freisetzung von Gentamicin und Vancomycin aus Plasmaclots einen mehrtägigen antimikrobiellen Effekt. Eine Beladung mit Silberionen (Silberacetat) oder Silbernanopartikeln ist wegen mangelnder antimikrobieller Wirkung im Eluat und der Plasmamatrix unter Einsatz von gewebsverträglichen Konzentrationen nicht geeignet.
