Knochenimplantate sollen fest mit dem K\u00f6rper verwachsen, m\u00f6glichst lange halten und keine Infektion ausl\u00f6sen. In der Praxis klappt das nicht immer. Wenn Bakterien die Oberfl\u00e4che besiedeln oder der Knochen nur schwach an das Material andockt, folgen oft Schmerzen, neue Eingriffe und im schlimmsten Fall ein Austausch. <\/p>\n
Nun kommt ein Stoffmix ins Spiel, der eher nach Gew\u00fcrzregal klingt als nach moderner Implantatforschung. Eine Arbeitsgruppe der\u00a0Washington State University<\/a>\u00a0hat Titanimplantate mit Curcumin aus Kurkuma und Ingwerextrakt beschichtet. In fr\u00fchen Versuchen f\u00f6rderte diese Oberfl\u00e4che das Anwachsen des Knochens, bremste Bakterien und schw\u00e4chte Osteosarkom-Zellen. Ver\u00f6ffentlicht wurde die Arbeit im\u00a0Journal of the American Ceramic Society<\/a>.<\/p>\n Warum Knochenimplantate oft fr\u00fch Probleme machen<\/p>\n Metallimplantate m\u00fcssen im Alltag enorme Belastungen aushalten. Sie sollen Gewicht tragen, fest sitzen und zugleich den Kontakt zum umliegenden Gewebe gut verkraften. Dort beginnen oft die Schwierigkeiten. L\u00f6st sich die Verbindung zum Knochen, verliert das Implantat an Stabilit\u00e4t. Kommen Keime hinzu, wird die Behandlung kompliziert.<\/p>\n Nach Angaben des Endoprothesenregisters<\/a> wurden in Deutschland im Jahr 2022 insgesamt 347.702 Eingriffe an H\u00fcfte und Knie dokumentiert. Nicht jede Prothese h\u00e4lt dauerhaft problemlos. Vor allem Lockerungen und Infektionen geh\u00f6ren zu den h\u00e4ufigen Gr\u00fcnden f\u00fcr sp\u00e4tere Wechseleingriffe. Bei Knie-Wechseloperationen entfielen 23,4 Prozent auf Lockerungen und 14,9 Prozent auf Infektionen.<\/p>\n Infektionen belasten Patienten oft doppelt<\/p>\n Vor allem Infektionen sind heikel. Sie lassen sich oft schwer beherrschen, weil Bakterien direkt am Implantat sitzen. Antibiotika helfen dann nicht immer ausreichend. \u201eOft erfordert eine Infektion die Entfernung des Implantats. Es gibt keine andere M\u00f6glichkeit, den Knochen im K\u00f6rper des Patienten zu reparieren. Solche infektionsbedingten Probleme k\u00f6nnen gro\u00dfe gesundheitliche und finanzielle Belastungen ausl\u00f6sen\u201c, erkl\u00e4rt Studienautorin Susmita Bose<\/a>.<\/p>\n Dazu kommt ein weiterer besonders belastender Bereich. Getestet wurde die Beschichtung auch gegen Osteosarkom-Zellen. Diese Form von Knochenkrebs gilt als die h\u00e4ufigste b\u00f6sartige Knochenerkrankung<\/a> bei Kindern und jungen Erwachsenen. Selbst nach Operation, Chemotherapie und Implantatversorgung k\u00f6nnen einzelne Krebszellen in der Umgebung zur\u00fcckbleiben.<\/p>\n Die Beschichtung gibt Wirkstoffe direkt vor Ort ab<\/p>\n Die Forscher versahen eine Titanlegierung mit einer Beschichtung aus zinkoxid-dotiertem Hydroxylapatit und brachten darauf Curcumin sowie Ingwerextrakt auf. Der entscheidende Vorteil: Die Wirkstoffe sitzen von Anfang an dort, wo sie gebraucht werden und m\u00fcssen nicht erst \u00fcber Tabletten oder Infusionen durch den K\u00f6rper zur betroffenen Stelle gelangen. Sie werden direkt vom Implantat aus nach und nach freigesetzt.<\/p>\n Die Wirkstoffe gingen nicht auf einmal vom Implantat ab, sondern langsam \u00fcber mehrere Wochen. Innerhalb von 28 Tagen wurden je nach Kombination rund 9 bis 20 Prozent freigesetzt. Sa\u00dfen Curcumin<\/a> und Ingwer zusammen auf der Oberfl\u00e4che, fiel die Freisetzung h\u00f6her aus als bei den Einzelstoffen. Die Beschichtung selbst war dabei nur 80 bis 150 Mikrometer dick, also ungef\u00e4hr so d\u00fcnn wie ein Haar.<\/p>\n Neue Beschichtung verdoppelt Knochenbildung<\/p>\n Im Rattenmodell bildete sich rund um die behandelten Implantate<\/a> deutlich mehr neuer Knochen. Nach sechs Wochen lag die neue Knochenbildung je nach Auswertung bei bis zu etwa dem Doppelten der Kontrollgruppe.<\/p>\n Mehrere F\u00e4rbemethoden kamen zu sehr \u00e4hnlichen Ergebnissen. In der Masson-Goldner-F\u00e4rbung lag die neue Knochenbildung bei rund dem Zweifachen. Die R\u00f6ntgenbilder best\u00e4tigten zudem die korrekte Lage der Implantate. Br\u00fcche traten nicht auf.<\/p>\n Auch gegen Bakterien und Krebszellen fiel der Effekt deutlich aus<\/p>\n Nicht nur das Anwachsen verbesserte sich. Gegen\u00a0Staphylococcus aureus\u00a0erreichte die beschichtete Oberfl\u00e4che eine antibakterielle Wirkung von rund 92 Prozent. Solche Keime spielen bei Infektionen an Implantaten immer wieder eine Rolle. Eine infizierte Oberfl\u00e4che kann den gesamten Heilungsverlauf gef\u00e4hrden.<\/p>\n Auch bei Osteosarkom-Zellen fiel der Effekt stark aus. Auf Oberfl\u00e4chen mit Curcumin sank die Zellviabilit\u00e4t nach elf Tagen um etwa das 7,3-Fache. In der Kombination mit Ingwer ging sie sogar um das 11-Fache zur\u00fcck. Den knochenbildenden Zellen schadete die Beschichtung nicht. Im Labor lag die Zellviabilit\u00e4t der Osteoblasten bei der Kombination aus Curcumin und Ingwer bei etwa dem 1,5-Fachen der Kontrolle.<\/p>\n \u201eIm Grunde kombiniere ich das Beste mit dem Neuesten. Das Beste stammt aus Lebensmitteln, das Neueste aus dem biomedizinischen Ger\u00e4t\u201c, sagt Bose. Ihr Kollege Amit Bandyopadhyay<\/a> erg\u00e4nzt: \u201eWir entwickeln ein Implantat, das Infektionen besser widerstehen kann und dem Knochen beim Anwachsen helfen kann.\u201c Der Nutzen m\u00fcsse nicht auf ein Einsatzgebiet beschr\u00e4nkt sein. Genannt werden H\u00fcft-, Knie-, Wirbels\u00e4ulen- und Schulterimplantate.<\/p>\n F\u00fcr den Alltag in der Klinik ist das noch keine fertige L\u00f6sung. Die st\u00e4rkere Knochenbildung stammt aus einem Tierversuch. Die Effekte gegen Bakterien und Krebszellen wurden im Labor gemessen. <\/p>\n Kurz zusammengefasst:<\/p>\n Knochenimplantate\u00a0scheitern oft an drei Problemen zugleich: Sie heilen nicht fest genug ein, sie k\u00f6nnen sich infizieren, und nach Tumoroperationen k\u00f6nnen belastende Zellen zur\u00fcckbleiben.<\/p>\n Eine neue Beschichtung mit Curcumin, Ingwer, Zink und Hydroxylapatit verbesserte im Versuch die fr\u00fche Knochenbildung deutlich, hemmte Bakterien stark und schw\u00e4chte Osteosarkom-Zellen auf der Implantatoberfl\u00e4che.<\/p>\n Wichtig f\u00fcr die Einordnung ist: Die bessere Einheilung wurde im Tiermodell beobachtet, die Effekte gegen Bakterien und Krebszellen im Labor \u2013 der Ansatz ist also vielversprechend, aber noch keine fertige Behandlung.<\/p>\n \u00dcbrigens: W\u00e4hrend Curcumin und Ingwer f\u00fcr Knochenimplantate vielversprechend wirken, mahnt eine andere Studie bei der Einnahme als Nahrungserg\u00e4nzung zur Vorsicht. Mehr dazu in unserem Artikel<\/a>.<\/p>\n Bild: \u00a9 Freepik<\/a><\/p>\n Tags: Bakterien<\/a>,Forschung<\/a>,Gelenkersatz<\/a>,Gesundheit<\/a>,Implantate<\/a>,Infektionen<\/a>,Ingwer<\/a>,Knochenimplantate<\/a>,Krebsforschung<\/a>,Kurkuma<\/a>,Medizin<\/a>,Orthop\u00e4die<\/a>,Osteosarkom<\/a> <\/p>\n 0% 0% 0% 0% 0% \t\tBeitragsnavigation<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Knochenimplantate sollen fest mit dem K\u00f6rper verwachsen, m\u00f6glichst lange halten und keine Infektion ausl\u00f6sen. 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