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Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2015)

20.10. - 23.10.2015, Berlin

Geschlechtspezifische Abriebpartikel induzierte Osteolysen UHMWPE vs. CoCr

Meeting Abstract

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  • presenting/speaker Stefan Landgraeber - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Marcus Jäger - Universitätsklinikum Essen, Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Essen, Germany
  • Nadim James Hallab - Dept. of Orthopaedics, Rush University, Chicago, United States

Deutscher Kongress für Orthopädie und Unfallchirurgie (DKOU 2015). Berlin, 20.-23.10.2015. Düsseldorf: German Medical Science GMS Publishing House; 2015. DocSA35-1042

doi: 10.3205/15dkou543, urn:nbn:de:0183-15dkou5438

Veröffentlicht: 5. Oktober 2015

© 2015 Landgraeber et al.
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Gliederung

Text

Fragestellung: In bisherigen Studien konnte gezeigt werden, dass Frauen gegenüber Männern eine deutlich frühzeitigere Lockerung von Oberflächenersätzen der Hüfte aufweisen als Männer. Dies wurde auf anatomische und biomechanische Faktoren zurückgeführt, da Frauen aufgrund eines geringeren Acetabulumdurchmessers durchschnittlich kleinere Implantate als Männer benötigen. Jüngst konnte jedoch bei der Auswertung von Endoprothesenregistern gezeigt werden, dass Frauen auch dann eine relativ höhere Lockerungsrate nach zehn Jahren aufweisen wenn man baugleiche Prothesen mit gleichem Durchmesser zwischen Männern und Frauen vergleicht. Da die aseptische Endoprothesenlockerung durch zelluläre Reaktionen auf Abriebpartikel ausgelöst wird, kann die Hypothese aufgestellt werden, dass bei der Entstehung abriebpartikelinduzierter Osteolysen geschlechtsspezifische Unterschiede bestehen. Zur Überprüfung dieser Hypothese wurde ein etabliertes Mausmodell verwendet in dem das Ausmaß partikelinduzierter Osteolysen verglichen wurde. Dabei sollten sowohl CoCr-Partikel, wie sie typischerweise bei Oberflächenersätzen entstehen, als auch Polythylenpartikel (UHMWPE), die bei den meisten Versorgungen mittels Hüfttotalendoprothese entstehen, untersucht werden.

Methodik: Bei 14 weiblichen C56B6 Wildtyp-Mäusen wurden operativ entweder 3mg CoCr- (Gruppe CoCr-weibl.: N=7) oder UHMWPE-Partikel (Gruppe UHMWPE-weibl.: N=7) auf der Schädelkalotte in der Nähe der Sutur implantiert. Die Partikel hatten einen durchschnittlichen Durchmesser vom 1µm (0,7 bis 10µm). Bei 14 männlichen Mäusen gleicher Art wurden ebenfalls CoCr- (Gruppe CoCr-männl.: N=7) oder UHMWPE-Partikel (Gruppe UHMWPE-männl.: N=7) implantiert. Bei jeweils 7 weiblichen (Sham-weibl.: N=7) und 7 männlichen Mäusen (Sham-männl.: N=7) wurde die gleiche Operation ohne Partikelimplantation durchgeführt. Die Mäuse wurden nach 12 Tagen euthanasiert und die Kalotten auf Osteolysen hin mittels Mikro-CT und Histologie (Histomorphometrie) untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Gegenüber den Kontrollgruppen (Sham) wiesen alle Mäuse, denen Partikel implantiert worden waren signifikant mehr Osteolysen auf. Dabei zeigte die Gruppe CoCr-weibl. jedoch signifikant (p<0,05, Mann-Whiteney-U-Test) mehr Osteolysen als die Gruppen UHMWPE-weibl., CoCr-männl. und UHMWPE-männl. Die drei letztgenannten Gruppen zeigten untereinander keine signifikanten Unterschiede.

Die Ergebnisse zeigen geschlechtspezifische Unterschiede in Bezug auf die Größe der Osteolysen, die durch CoCr-Partikel ausgelöst werden, nicht hingegen bei UHMWPE-induzierten Osteolysen. Da CoCr-Partikel bei den Metall-auf-Metall Gleitpaarungen der Oberflächenersätze entstehen, sind geschlechtsspezifische Unterschiede in der Immunantwort auf CoCr-Partikel als Ursache für eine kürzere Standzeit von Oberflächenprothesen denkbar. Die fehlenden geschlechtsspezifischen Unterschiede gegenüber UHMWPE-Partikeln in dieser Studie spiegeln zudem auch die gleichwertigen Standzeiten von Hüfttotalendoprothesen mit z.B. Keramik/UHMWPE Gleitpaarungen wieder.