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Fragestellung: Zahlreiche Methoden wurden bisher veröffentlicht, in denen die lokale Freisetzung antibiotischer Substanzen bei orthopädischen operativen Eingriffen beschrieben wird. Diese Arbeiten befassen sich vorwiegend mit Knochenzement oder ähnlichen nicht-biologischen Systemen. In dieser Studie haben wir die Wirkung eines neu entwickelten biodegradablen, vancomycinhaltigen Knochengraft mit Langzeitwirkung in einem Osteomyelitis-Modell in einem Kleintiermodell untersucht.

Methodik: Insgesamt wurden 32 neuseeländische weisse Kaninchen für die Experimente verwendet. In 4 Versuchstieren wurde ein ossarer Defekt der proximalen Metaphyse der rechten Tibia gebohrt, dieser mit einer Mischung aus autologem spongiösem Knochen (ASP) und vancomycinhaltigem Drug-Delivery-System (DDSV) ausgefüllt (Gruppe I). Die Biodegradabilität die möglichen Knochenreaktionen und die Neuknochenbildung sollten damit evaluiert werden, nach einem Zeitraum von 12 Wochen und folgender Sektion. In 28 neuseeländischen Kaninchen wurde Osteomyelitis mittels eines standartisierten MRSA-Stammes hervorgerufen. Ein Kaninchen starb eine Woche nach der Inokulation durch die Bakterien. Vier weitere Tiere wurden ausgeschlossen, weil sie die Symptome der Osteomyeltis fehlten. Drei Wochen nach dem Infekt wurde bei 4 Kaninchen (Gruppe II) ein chirurgisches Débridement und Implantation des ASP durchgefuhrt, während in 19 Kaninchen nach entsprechendem Débridement die Mischung von ASP und DDSV implantiert wurde (Gruppe III). Alle Tiere wurden nach 6 Wochen getötet und untersucht.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen: In Gruppe I konnte man nach 12 Wochen eine subtotale Degradation des DDSV beobachten. Nach 6 Wochen war keine der bakteriellen Abstriche in Gruppe III positiv, wobei in Gruppe II alle positiv waren. Histologische Untersuchungen anhand des Smeltzer-Score ergaben nach 6 Wochen einen signifikant niedrigeren Wert in Gruppe III als in Gruppe II (p<0,05). Die WBC-Werte waren nach 3 Wochen sowohl in Gruppe II als auch in Gruppe III erhöht, während sie sich nach 6 Wochen bei Gruppe III normalisierten und bei Gruppe II erhöht blieben. 6 Wochen postoperativ wurden die Tiere geröngt, wobei Aufnahmen bei Gruppe III in allen Fällen eine ossäre Heilung, und bei Gruppe II chronische Osteomyelitis zeigten. Die CRP-Werte beider Gruppen waren nach 6 Wochen nicht signifikant unterschiedlich.

Ein neu entwickeltes vancomycinhaltiges Medikament Trager System in Kombination mit Eigenknochen erwies sich in unseren Modell biodegradabel mit gleichzeitig hohem osteoinduktivem Potenzial. Zudem war eine effektiv Behandlung der MRSA Osteomyelitis in diesem Kleintiertmodell vielversprechend, Weiterfuhrende klinische Testungen am Grosstiermodell folgen derzeit.