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Fragestellung: Die aseptische Lockerung ist eine der häufigsten Indikationen für Revisionsoperationen in der Endoprothetik. Kausal spielen abriebbedingten Osteolysen ('particle disease') sowie die individuelle Knochenqualität hierbei eine wichtige Rolle. Dabei wird eine frühzeitige Osteointegration und die langfristige stabile Verankerung zementfreier Implantate angestrebt. Als Werkstoff haben sich hierbei insbesondere Titan und dessen Legierungen bewährt. Entscheidend für die initiale Osteointegration ist die Adsorption von Proteinen auf der Werkstoffoberfläche. Dieser präkonditionierende Proteinfilm initiiert maßgeblich die lokalen nachfolgenden Reaktionen in situ (zelluläre Migration, Proliferation, Differenzierung, Biomineralisation) und damit die Osteointegration. Bisher exitieren keine Daten über die Zusammensetzung dieser Proteine beim Menschen.

Methodik: Ziel unserer Pilotstudie ist die erstmalige Beschreibung des Proteinfilms nach der Implantation von originären Titan-Hüftprothesenschäften mit zwei unterschiedlichen Oberflächen (glasperlmattiert vs. rauh) an zwei Patienten. Die nach Herstellerangaben eingebrachten Endoprothesenschäfte wurden 2 min. nach der Implantation in no-tough-Technik explantiert, in NaCl-Lösung gereinigt und in flüssigem Stickstoff bei -80°C gefroren. Das Ablösen der Proteine erfolgte durch 4% SDS bei RT. Es folgte eine Analyse der Explantate mittels LC-MS/MS.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Nach Ausschluss einzelner Proteine bestand das Implantatproteom insgesamt aus 2.802 Proteinen. Von diesen waren 77% intrazellulären Ursprungs, 9% entstammten dem Plasmaproteom, 8% stimmten mit dem Knochenproteom überein und 4 Proteine konnten dem Knochenmarkproteom zugeordnet werden. Das häufigste adsorbierte Protein war Haemoglobin (8-11%) gefolgt von Serumalbumin (3.6-6%).

Erstmals liegen durch die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit detaillierte Kenntnis über die qualitative und quantitative Zusammensetzung des initialen in-situ Proteinfilms am Menschen vor. Hierbei unterscheidet sich das Implantatproteom wesentlich vom Plasmaproteom. Diese Daten tragen dazu bei, die Mechanismen der ossären Integration besser zu verstehen.