A nagyízületi endoprotézisek biokompatibilitásának és biológiai rögzítettségének in-vivo vizsgálata = In-vivo analysis of biocompatibility and fixation of joint endoprostheses

摘要

Nagyízületi endoprotézis beültetést követően a befogadó szervezetben létrejövő reakciók teljességgel nem ismertek. Jelen tanulmányban implantátum beültetést követően prospektíven vizsgáltuk a beültetett csípőprotézis fém komponenseivel szemben kialakuló szisztémás érzékenységet speciális leukocita tesztekkel, valamint a beültetés helyén fellépő lokális proinflammatorikus és oszteológiai reakciókat szérum és vizelet biomarkerek keresésén keresztül. Fémérzékenységi vizsgálatok során az implantált betegek többsége kis fokú stimulációt mutatott a protézis beültetését követően 3 hónappal, ami az esetek 12%-ban szignifikáns értéket ért el a 6. hónaptól és ezen a szinten maradt a tanulmány végső méréseinél is, igaz ott már 18%-os arányban. Ezek azok a betegek, akiknél az implantátum anyag jelenléte érzékenységi reakciót vált ki egyéni fogékonyság alapján. Biomarker vizsgálatok során a protézis lazulás biztos jeleit mutató csoportban szignifikánsan emelkedettek voltak a krónikus csontvesztés vizelet markerei, valamint a szérum oszteoklaszt aktivációt és steril gyulladást jelző paraméterek, mind a kontrol, mind a panaszmentes csoporthoz viszonyítva. A panaszmentes csoportban is észlelhető volt a betegek egy részénél szignifikáns emelkedés a korai oszteoklaszt aktivitást mutató markerekben, valamint a korai proinflammatorikus citokinekben protézis beültetést követően 36-48 hónappal. Ezek együttváltozása és diszkriminancia analízise alapján a panaszmentes csoportban sikerült elkülöníteni egy alcsoportot (27%), azokat a panaszmentes és jó implantátum funkcióval rendelkező betegeket, ahol egy korai szöveti reakció detektálható volt. | The interactions between joint implant components and the host human tissue following hip replacement are not fully understood. In this study, we examined the reactivity of peripheral human leukocytes to various metal ions prior and following hip replacement in order to investigate implant induced metal sensitivity. We also systematically searched for serum and urine biomarkers to detect the periimplant tissue reactions. 6 months after hip replacement, 12% of the patients showed reactivity to the tested metals. Following the 36 month period, 18% of the implanted patients became sensitive to metals (including all the earlier 12%). Orthopedic implant material may induce metal reactivity after implantation in a manner where susceptibility yet to be elucidated. Leukocyte triple assay technique might be a useful tool to test implant material related sensitivity. In the biomarker analysis, patients having a known aseptic implant loosening showed increased levels of urine markers of chronic bone loss and serum markers of proinflammatory cytokines and osteoclast activation, when compared to control and complaint-free, well-functioning implanted groups. The well-functioning group, however, also showed a characteristic cytokine profile: a significant increase of markers of early osteoclast activation and early proinflammatory cytokines was found 36 months following hip replacement distinguishing a subgroup (27%) in which a premature tissue reaction can be detected before the onset of clinical symptoms.