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Fragestellung: Periprothetische Infektionen (PPI) stellen eine schwerwiegende Komplikation in der Endoprothetik dar. Radiologisch zeigen sich bei betroffenen Patienten im Verlauf Osteolysen mit konsekutiven Implantatlockerungen. Es ist bislang nicht vollständig geklärt, wie diese Osteolysen entstehen und wie Knochenzellen durch Bakterien beeinflusst werden. Wir vermuten, dass der periprothetische Knochen durch eine gesteigerte Aktivierung von knochenresorbierenden Osteoklasten gekennzeichnet ist und dass diese Aktivierung vom Keimspektrum abhängig sein kann.

Methodik: Es wurden 17 Patienten mit Nachweis einer akuten oder chronischen PPI von Hüft- und Knieendoprothesen nach ICM 2018 eingeschlossen. 18 Patienten mit Primärimplantationen dienten als Kontrollgruppe. In der jeweiligen Operation wurden in standardisierter Technik Knochenproben aus dem Femur gewonnen und im Folgenden histologisch aufgearbeitet. Die histologischen Färbeverfahren umfassten Toluidin-blau, van-Kossa, Giemsa sowie die TRAP-Färbung. Die Histomorphometrie zur Bestimmung der strukturellen und zellulären Parameter erfolgte mit der Software Osteomeasure (Osteometrics, USA). Begleitend wurden klinische Daten inkl. Standzeit, Symptomdauer, mikrobiologischer Befunde und Knochendichtewerte (DXA) aus den Patientenakten erhoben.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Diagnosestellung einer PPI und die konsekutive Explantation der TEP erfolgten nach einer durchschnittlichen Standzeit von 26,3±25,7 Monaten. Das zugrundeliegende Keimspektrum umfasst S. aureus und epidermidis, E. faecalis, C. acnes und avidum, E. coli und St. dysgalactiae. In der vorläufigen histomorphometrischen Analyse zeigten sich in der Gruppe der PPI signifikant höhere Werte für Osteoklasten- und Osteoblasten-Indices im Vergleich zu nativem Knochen (Primärimplantation): Oc.S/BS 3,9±3,5 vs. 0,1±0,4; p=0,012 und Ob.S/BS 29,0±17,5 vs. 6,9±4,3; p=0,05. Ferner wies die PPI-Gruppe einen höheren Osteoid-Anteil auf: OS/BS 43,6±23,9 vs. 15,3±10,2 (p=0,01). Die Strukturparameter (BV/TV, Tb.N, Tb.Th und Tb.Sp) unterschieden sich nicht signifikant.

Abbildung 1 [Abb. 1]

Die Ergebnisse zeigen eine deutliche Aktivierung des Knochenstoffwechsels mit Nachweis teils großer Ansammlungen von Osteoklasten in den histologischen Präparaten von PPI. Dies kann als Erklärung für die Osteolysen und Implantatlockerungen auf zellulärer und struktureller Ebene dienen. Perspektivisch wird neben der Fallzahlsteigerung der Vergleich mit aseptischen Revisionsfällen, die Vergleiche der verschiedenen Keimspektren und eine Korrelation mit klinischen Daten im Vordergrund stehen. Die Ergebnisse können wichtige Informationen über die Bedeutung von Knochenzellen für den Verlauf von PPI beitragen.