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Fragestellung: Prothesenassoziierte Knocheninfektionen durch Methicillin-resistente Staphylokokkus Aureus (MRSA) Erreger stellen eine große Herausforderung dar. Zur Erprobung und Verbesserung neuer Therapiestrategien sind klinisch relevante Infektionsmodelle von großer Bedeutung. Diese existieren jedoch nicht. Daher war das Ziel dieser Studie, ein Tiermodell zur Simulation einer "Two-Stage-Revision Procedure" bei Implantatinfektionen mit MRSA zu etablieren. Es soll die klinische Realität mit Ausbau der Prothese, Implantation eines Spacers (Stage 1) gefolgt von einer zweiten Operation mit Einsetzen eines neuen Implantats (Stage 2) adäquat simulieren.

Methodik: Zwölf Versuchstieren wurden mit MRSA beimpfte K-Drähte in den tibialen Markraum eingesetzt. Zwei aus Patientenmaterial isolierte MRSA Stämme dienten als Infektionsquelle. Eine Hälfte der Versuchstiere wurde mit MRSA EDD 5443, die andere mit MRSA EDCC 5398 beimpft. Für jeden Keim wurden zwei verschiedene Inokulationsdosen (105 und 107 CFUs) genutzt. Vier Versuchsgruppen à drei Kaninchen ergaben sich. Nach vier Wochen wurden die beimpften K-Drähte gegen einen mit 2 g Vancomycin beladenen Zement-Spacer ausgetauscht (Stage 1). Die K-Drähte wurden auf Besiedelung mit MRSA untersucht (Ausrollen auf BHI-Platten). Nach vier weiteren Wochen wurden die Spacer entfernt und intramedullär erneut K-Drähte eingesetzt (Stage 2). Zum Abschluss der Studie nach insgesamt zwölf Wochen wurden die Tiere euthanasiert. Die Tibiae wurden zur mikrobiologischen (Estimation of Bacterial Load), röntgenologischen und histologischen Aufarbeitung entnommen. Ziel war, die Reinfektionsrate nach zwölf Wochen zu determinieren.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Nach vier Wochen (Stage 1) konnte in allen Gruppen zu 100% eine manifeste K-Draht assoziierte Infektion erzeugt werden. Gesichert gezeigt wurde dies durch ein positives Bakterienwachstum auf BHI-Platten. Durch Spülung und Débridement während der ersten Revision konnte die Infektion in der Gruppe MRSA EDD 5443 105 zu 66% und in den Gruppen MRSA EDCC 5398 105 u. 107 zu 33% eradiziert werden. Nach Reinsertion der K-Drähte (Stage 2 bis Euthanasie) trat die Infektion bei allen Tieren der Gruppe MRSA EDCC 5443 105 wieder auf. Eine Reinfektionsrate von 100% konnte auch in der Gruppe MRSA EDCC 5398 107 provoziert werden. Die Anzahl der CFUs in der Gruppe MRSA EDCC 5398 105 lag bei bis zu 80. Bei einem Tier aus Gruppe MRSA EDCC 5398 105 war die Bacterial Load im Knochenmark negativ. Die Werte 1x105 CFUs/g und 5x105 CFUs/g Knochenmark der beiden anderen Tiere dieser Gruppe zeigen, dass zum Zeitpunkt der Reinfektion keine akute Infektion vorlag.

Mit diesem Modell kann eine hohe Reinfektionsrate im Rahmen einer "Two-Stage-Revision Procedure" hervorgerufen werden. Somit kann es zukünftig für die in vivo Testung von neuen Behandlungsmethoden bei Protheseninfektionen genutzt werden und bieten so die Chance auf neue Therapien