Derzeit werden zumeist Implantate mit Metall-Polyethylen- oder Keramik-Keramik-Gleitpaarung eingesetzt

Hüftimplantate aus Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierungen können im menschlichen Körper unter Belastung Metallionen freisetzen und zu Osteolysen führen.
Wissenschaftler der Charité - Universitätsmedizin Berlin und des DRK Klinikums Westend konnten nachweisen, dass eine Freisetzung von Chrom und Kobalt zum implantatnahen Knochenverlust beiträgt. Die Metallionen schädigen die Vorläufer knochenaufbauender Zellen, heißt es in "Biomaterials".

Derzeit werden zumeist Implantate mit Metall-Polyethylen- oder Keramik-Keramik-Gleitpaarung eingesetzt. Bei Metall-Metall-Implantaten wurden bereits vermehrt Knochenrückbildungen festgestellt, was eine frühzeitige Wechseloperation erfordert.

Das Forscherteam hat jetzt Veränderungen in gelenknahem Gewebe, in der Gelenkflüssigkeit und im Knochenmark analysiert, die durch eine Chrom- und Kobaltbelastung ausgelöst werden. Dabei hat sich gezeigt, dass nicht nur Abriebpartikel, sondern auch gelöste Metalle eine entscheidende Rolle bei der Gesamtbelastung spielen. Die gelösten Bestandteile erreichen das Knochenmark und schädigen dort die mesenchymalen Stammzellen (MSCs), die Vorläuferzellen der Osteoblasten. Die Studie verdeutlicht laut den Autoren, dass MSCs, die aus dem Knochenmark von metallbelasteten Patienten isoliert wurden, ihr Potenzial zur Differenzierung zu Osteoblasten vollständig eingebüßt haben. Dieser Effekt konnte anhand von Zellkulturen unbelasteter Patienten bestätigt werden, indem relevante Mengen gelösten Chroms und Kobalts in deren Zellkulturen ausgesetzt wurden.

"Wir konnten zeigen, dass die Bestimmung der lokalen Metallbelastung entscheidend dazu beiträgt, biologische Konsequenzen der Metallabriebprodukte zu verstehen und als mögliche Ursachen des Versagens einer Endoprothese zu identifizieren", meint Erstautorin Anastasia Rakow: "Die Freisetzung von Abrieb- und Korrosionsprodukten hat unseren Untersuchungen zufolge mehrere Ursachen. Neben den Materialeigenschaften spielen auch biomechanische und anatomische Gegebenheiten des einzelnen Patienten eine zentrale Rolle. Deshalb benötigen wir systematische Ansätze, um die tatsächliche Belastung durch die in der Endoprothetik eingesetzten Metalle abschätzen zu können."

Quelle: Biomaterials (abstract)/APA

Bildquelle: APA/dpa/Z1031 Jan Woitas