Differenzierung zwischen aseptischer Pseudarthrose und Infektpseudarthrose anhand molekularbiologischer, histopathologischer und laborchemischer Kriterien

Status:

abgeschlossen 02/2024

Zielsetzung:

Die Behandlung einer aseptischen Pseudarthrose und einer Infektpseudarthrose erfolgt nach unterschiedlichen Prinzipien. Daher stellt eine frühzeitige, bestenfalls präoperative Bestimmung der Genese einer Pseudarthrose einen wichtigen Schritt zur Therapieoptimierung, auch hinsichtlich ökonomischer Kriterien, dar. Darüber hinaus gelingt – trotz eines infekttypischen klinischen Verlaufs – oftmals kein Keimnachweis im Rahmen der mikrobiologischen Diagnostik, wodurch das therapeutische Vorgehen aufgrund weiterer notwendiger Schritte zur Diagnosesicherung verzögert wird. Ziel dieser Studie war es daher, weitere (prä-)operative Diagnosekriterien zur Differenzierung zwischen aseptischer Pseudarthrose und Infektpseudarthrose anhand von molekularen, mikrobiologischen und histopathologischen Befunden zur verbesserten Abgrenzung einer Infektpseudarthrose von einer aseptischen Pseudarthrose zu erarbeiten.

Aktivitäten/Methoden:

Im Rahmen einer multizentrischen Studie wurden 45 Testpersonen mit Infektpseudarthrosen – davon 23 mit Low-Grade-Infekten – und 62 Testpersonen mit aseptischen Pseudarthrosen des Tibia- bzw. Femurschaftes sowie 34 Testpersonen mit regelrecht verheilten Tibia- bzw. Femurschaftfrakturen als Kontrollgruppe eingeschlossen. Präoperativ wurden neben dem Blutbild laborchemische Entzündungswerte, wie beispielsweise das C-reaktive Protein, bestimmt. Außerdem erfolgte die Gewinnung weiterer präoperativer peripherer Blutproben zur Biomarker-Analyse aus dem Blutplasma. Während der operativen Pseudarthrosenrevision bzw. der Osteosynthesematerialentfernung wurden neben Gewebeproben für die mikrobiologische Langzeitbebrütung und für die Histopathologie das Osteosynthesematerial zur Sonikation sowie weitere Gewebeproben für eine molekularbiologische Untersuchungen gewonnen. Der weitere Heilverlauf wurde zwölf Monate nachbeobachtet.

Ergebnisse:

Die bisherige intraoperative "Routine"-Diagnostik zeigte mit einer Sensitivität von 69 % und einer Spezifität von 96 % für die Langzeitgewebekultur und einer Sensitivität und Spezifität von 14 % und 87 % für die Histopathologie eine nicht zufriedenstellende Diagnoseleistung. Die in dieser Studie etablierte Methode der Sonikation mit Membranfiltration des Sonikats hatte eine Sensitivität von 52 % und eine Spezifität von 93 %. In Kombination mit einer Langzeitgewebekultur konnte mithilfe dieser Methode die Sensitivität für die Diagnose "Infektpseudarthrose" von 55 % auf 62 % gesteigert und das Potenzial für die zukünftige klinische Routinediagnostik demonstriert werden. Des Weiteren konnte im Plasma des peripheren Blutes Interleukin-18 (IL-18) als geeigneter präoperativer Biomarker identifiziert werden. Mit einem negativen Vorhersagewert von 90 % konnte für das Studienkollektiv mit einem IL-18-Testwert von unter 90,7 pg/ml eine der Pseudarthrose zugrundeliegende Infektion präoperativ ausgeschlossen werden. Nach erfolgreicher Validierung von IL-18 in einem weiteren Kollektiv ist dann eine Anwendung in der klinischen Diagnostik denkbar. Analysen der systemischen miRNA-Exosomenprofile in einer Subgruppe des Studienkollektivs deuten darauf hin, dass es Unterschiede in den Profilen von Personen mit Infektpseudarthrose und aseptischer Pseudarthrose geben könnte. Die Berücksichtigung von miRNA-Exosomenprofilen für die Infektdiagnostik bei Pseudarthosen stellt einen innovativen neuen Ansatz dar, welcher aufgrund der vorliegenden Ergebnisse in zukünftigen Studien weiterverfolgt werden sollte.

Insgesamt sind die Ergebnisse dieser Studie für die Unfallversicherungsträger von höchster Relevanz, da sie einen ersten Schritt zur weiteren Optimierung der Pseudarthrosen-Diagnostik leisten, was mit einer Reduktion der Anzahl an Revisionsoperationen und Minimierung der Behandlungskosten einhergeht, sowie zur Beschleunigung der Wiedereingliederung der Betroffenen ins Berufsleben beiträgt.

Stand: