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Fragestellung: Cerament (Bonesupport Holding, Lund, Sweden) ist ein bioresorbierbares, Knochenersatzmaterial aus Kalziumsulfat und Hydroxylapatit, welches bisher erfolgreich zur Therapie von Knochendefekten oder Pseudarthrosen eingesetzt wird. Cerament könnte als lokaler Antibiotikaträger in der Behandlung von Knocheninfekten aufgrund seiner osteoinduktiven Eigenschaften sowie seiner spezifischen Zusammensetzung und Kompatibilität eine grundlegende Bedeutung haben. Ziel dieser tierexperimentellen Studie war die Evaluation des Einflusses von Antibiotika-versetztem Kalziumsulfat/Hydroxylapatit auf die Knochenheilung und das lokale Infektgeschehen im Osteitis-Maus-Modell.

Methodik: Bei 52 weiblichen Balb/c Mäusen (20 Kontroll- und 32 infizierte Tiere) wurde am linken Femur standardisiert ein critical size defect (CSD; 2,5 mm) mittels Gigli-Säge erzeugt. Die Stabilisierung erfolgte mit einer winkelstabilen 6-Loch Titanplatte. Die Induktion einer Osteitis erfolgte durch Inokulation von Staphylococcus aureus des Stammes ATTC 29213 (103 colony-forming units, CFU) im Bereich des Defektes beidseits zwischen Platte und Knochen. An Tag 7 wurden Kalziumsulfat/Hydroxylapatitspacer in den Defekt implantiert. Je nach Gruppenzugehörigkeit bestand der Spacer nur aus Kalziumsulfat/Hydroxylapatit, aus Kalziumsulfat/Hydroxylapatit mit Gentamicin oder aus Kalziumsulfat/Hydroxylapatit mit Vancomycin. Die Tötung der Tiere erfolgte an Tag 42. Wunddébridements und Lavagen fanden an Tag 7 und 42 statt. Aus den Lavagen wurde die Höhe der Keimbelastung mittels CFU sowie die Immunantwort durch polymorph-nukleäre Leukozyten (PNMs) und Interleukin-6 (IL-6) bestimmt. Aus dem Serum wurden die Alkalische Phosphatase (AP) und Prokollagen Typ I N-terminales Propeptid (PINP) als Knochenheilungsmarker analysiert. Die Beurteilung der Knochenheilung erfolgte nativ-radiologisch mittels a. p. Aufnahmen. Die Daten wurden statistisch mittels Student’s t-Test two tailed, Mann-Whitney-Test sowie mit Kruskal-Wallis-Test analysiert. Signifikanz wurde für p<0,05 angenommen.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Mäuse mit induzierter Osteitis zeigten wie erwartet im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant erhöhte Infektionsparameter. In der lokalen Keimbelastung (CFU) und den Infektionsparametern konnte bei den infizierten Tieren kein signifikanter Unterschied zwischen den Gruppen mit unversetzten Spacern und denjenigen mit Antibiotika- versetzten Spacern bestimmt werden. Ein signifikant positiver Effekt von Kalziumsulfat/Hydroxylapatit auf die Frakturheilung konnte nur in nicht infizierten Mäusen nachgewiesen werden. Kalziumsulfat/Hydroxylapatit im infizierten Knochen führte zur Lyse oder Destruktion des Knochens, unabhängig davon, ob mit Antibiotika versetzt oder nicht. Damit kann die Verwendung von Kalziumsulfat/Hydroxylapatit bei akuten Implantat-assoziierten Infektionen nicht empfohlen werden. Bei sanierten Infekten allerdings, könnten zur Defektauffüllung, mit Vancomycin angereicherte Spacer durchaus sinnvoll sein.