Medizinische Universität Graz

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Bibliografische Informationen

Titel

Manuelle Beimengung von Antibiotika zu PMMA Knochenzement: Einfluss auf Mikrobiologie und mechanische Eigenschaften

Kurzfassung

Einleitung: Die Verwendung von antibiotika-beladenem Knochenzement (ABKZ) stellt eine effektive adjuvante Therapieoption in der Bekämpfung periprothetischer Infektionen dar. Derzeit gibt es nur wenige Antibiotika, die zur lokalen Therapie von Infektionen erprobt sind, besonders wenn es um die Bekämpfung gramnegativer Bakterien geht. Ziel dieser Studie war es, PMMA-Knochenzemente, denen manuell Antibiotikapulver in verschiedenen Dosierungen beigemischt wurden, auf ihre mechanischen Eigenschaften hin zu untersuchen, sowie die Freisetzung und Wirksamkeit der enthaltenen Substanzen in Hemmhoftests gegen entsprechende Leitkeime zu beurteilen.
Material und Methoden: Meropenem, Imipenem und zwei Fosfomycin-Salze wurden den PMMA-Knochenzementpulvern beigefügt. Nach Zufügen der Monomer-Flüssigkeit wurden aus den antibiotikabeladenen Zementmischungen genormte Formkörper hergestellt. Zylinder aus beladenem Zement wurden in steriler phosphat-gepufferter Kochsalzlösung (PBS) versenkt und bei 37°C inkubiert. Zu pre-determinierten Zeitpunkten wurden Aliquote der Eluate für die weiteren Tests entnommen. Danach wurden die Zylinder jeweils in neue Behälter mit PBS überführt. Die Bioaktivität der Eluate wurde über 42 Tage gegen folgende Bakterien getestet: Escherichia coli (klinischer Stamm), MRSA ATCC 43300, Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853 und Proteus mirabilis ATCC 12453. Mechanische Eigenschaften, darunter auch die Druckfestigkeit, die Biegefestigkeit, das Biegemodul und die Schlagzähigkeit, wurden mittels standardisierter Tests entsprechend den ISO 5833 und DIN 53435 Standards ermittelt.
Ergebnisse: Zement und Antibiotika ließen sich problemlos zu einem homogenen Teig vermengen. Die Zugabe von Calcium-Fosfomycin führte zu einer signifikanten Minderung der Schlagzähigkeit und der Biegefestigkeit. Alle anderen ABKZ entsprachen den ISO-Spezifikationen. Meropenem-beladener Zement war über den gesamten Zeitraum hinweg effektiv gegen E. coli und Pseudomonas aeruginosa. Imipenem-beladene Zemente waren gegen MRSA nur zwei Wochen lang wirksam. Fosfomycin-Trometamol zeigte sich effektiver gegen Proteus mirabilis als Ca-Fosfomycin.
Diskussion: Eine Empfehlung für die Verwendung von Meropenem, Imipenem und Fosfomycin-Trometamol in Spacern zur Bekämpfung empfindlicher Erreger kann auf Basis der vorliegenden Untersuchungen abgegeben werden. Der Einsatz besagter Antibiotika insbesondere gegen gramnegative Keime stellt daher eine attraktive Therapieoption dar.

Schlagwörter

Gelenksinfektion, Carbapeneme, Imipenem, Meropenem, PMMA, Knochenzement, Spacer,

Anzahl Seiten

Publikationsjahr

2019

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