Endoprothesen

Nanopartikel aus dem künstlichen Hüftgelenk freigesetzt

Preisgekrönt: Jutta Tentschert und Andreas Luch vom Bundesinstitut für Risikobewertung haben erforscht, wie sich Metallteilchen aus Hüftprothesen in menschlichem Gewebe ausbreiten.

Histologischer Schnitt durch metallotisches Gewebe

Histologischer Schnitt durch metallotisches Gewebe in der Umgebung einer Hüftendoprothese | Dr. Bernd Stengel, Güstrow, eigenes Archiv, Copyrighted free use

Implantate, auch Endoprothesen genannt, sind aus der modernen Medizin nicht mehr wegzudenken. Sie ersetzen geschädigte Gelenke und erleichtern so vielen Menschen das Leben. Allerdings können Partikel aus Implantaten auch zu medizinischen Problemen führen. Eine Forschungsgruppe unter Beteiligung von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Bundesinstituts für Risikobewertung (BfR) hat am Beispiel eines tantalhaltigen Hüftgelenks untersucht, welche Teilchen aus der Endoprothese sich im Gewebe nachweisen lassen und welche Folgen sie haben. Für ihre Studie wurde die Arbeitsgruppe nun von der Deutschen Gesellschaft für Endoprothetik und der Stiftung Endoprothetik ausgezeichnet. „Die Untersuchung sei ein herausragender Beitrag zur angewandten Nanotechnologie-Forschung“, zitiert BfR- Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel aus der Begründung der Jury. Ihre Ergebnisse trügen zu einem verbesserten Verständnis der Wechselwirkungen zwischen Implantat, Verschleiß- und Korrosionsprodukten und lebendem menschlichen Gewebe bei, um Endoprothesen und damit den gesundheitlichen Verbraucherschutz weiter zu verbessern.

Nanopartikel unter der Lupe

Das (englische) Buch „Case Studies in Nanotoxicology and Particle Toxicology“ beginnt bereits beim Vorwort mit einem kritischen Hinweis zu Nanopartikeln. Das Buch soll ein Beweis einer unsicheren Zukunft sein, wenn wir nicht lernen, die Nanopartikel und die Nanowelt sinnvoll zu regeln, so Gatti und Montanari.

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Verbreitung untersucht und bewertet

Beim endoprothetischen Ersatz, beispielsweise von Hüft-, Knie- oder Schultergelenken, spielen moderne Materialien eine besondere Rolle. Der Verschleiß muss so gering wie möglich sein, denn die Prothesen sollen schließlich ein Leben lang im Körper bleiben. In der nun ausgezeichneten Arbeit beschäftigte sich die Arbeitsgruppe mit der Analyse eines Einzelfalls. Es handelte sich um ein künstliches Hüftgelenk, das wegen Komplikationen wieder entfernt werden musste. Im umgebenden Gewebe wurden verschiedene Metalle und Legierungen in nanopartikulärer Form nachgewiesen. Mit Elementanalytik bestimmten die Forscher die Identität und Größe der Partikel Tantal, Kobalt, Titan, Chrom, Vanadium, Molybdän und Aluminium. Zusätzlich wurde die Verbreitung im Gewebe untersucht und bewertet.

Stärkere Überwachung gefordert

Fazit: Aus Sicht der beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sollten die Wechselwirkungen zwischen dem Implantat und seinen Verschleiß- und Korrosionsprodukten mit dem menschlichen Gewebe stärker beachtet und überwacht werden, um die Sicherheit von Implantaten zu verbessern.

 

Literatur:

Janosch Schoon, Anastasia Rakow, Sven Geißler, et al.: Multi-elemental Nanoparticle Exposure after Tantalum Component Failure in Hip Arthroplasty: In-depth Analysis of a Single Case. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, November 2017, Volume 13, Issue 8, Pages 2415–2423.


Quelle: idw/BfR