Text

Zielsetzung und Fragestellung: Periprothetische Infektionen sind eine der folgenschwersten Komplikationen in der Endoprothetik. Tierexperimentelle Untersuchungen demonstrieren, dass Stress durch Traumata, ebenso wie Antibiotika eine Veränderung des intestinalen Mikrobioms verursachen können (1;2). Die Störung des intestinalen Mikrobioms kann die Immunantwort kompromittieren (3). Passend dazu wurde in einem Mausmodell gezeigt, dass eine Veränderung des Mikrobioms, die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer periprothetischen Infektion erhöht (4). Möglicherweise ist das Mikrobiom ein bislang nicht berücksichtigter Faktor in der Genese von periprothetischen Infektionen.

Material und Methoden: Es wird eine dreiarmige prospektive Observationsstudie an drei endoprothetischen Zentren durchgeführt. Es werden 100 Knie- und Hüftendoprothesenpatienten gleichverteilt auf die Gruppen primäre Endoprothetik, aseptische und septische Revisionen eingeschlossen. Präoperativ erfolgt eine Bestimmung des intestinalen Mikrobioms mittels 16S-rRNA-Next-Generation-Sequencing, eine Bestimmung des zellulären Immunprofils des peripheren Blutes und lokalen Knochenmarks mittels Multiparameter-Durchflusszytometrie. Der Ernährungsstatus wird mittels Short-Healthy-Eating-Index (SHEI) und Mini-Nutritional-Assessment (MNA) erhoben. Das Patientenoutcome wird mittels: EQ-5D-5L, Subjective Hip/Knee Value (SHV/SKV) und HOOS/KOOS erfasst. Es erfolgt eine Nachuntersuchung drei Monate postoperativ.

Ergebnisse: 47 Patienten, N=28 in der primären (64.7 Jahre, 30,7 kg/m² BMI), N=13 in der aseptischen (68.4 Jahre, 31 kg/m² BMI) und N=6 in der septischen Gruppe (69,3 Jahre, 33,4 kg/m² BMI) wurden eingeschlossen. Die Ernährungsqualität in der primären Gruppe ist moderat (56%; SHEI) und in den Revisionsgruppen mangelhaft (31%, aseptisch; 24%, septisch).Es zeigten sich präoperativ signifikant unterschiedliche Alpha- (p=0.002) und Beta-Diversitäten (p=0.023; Abbildung 1.1 [Abb. 1] &1.2 [Abb. 1]), sowie Bakterien-Familien (Abbildung 1.3 [Abb. 1]) zwischen primärer und aseptischer Revisionsgruppe. Das Funktionsmodul Inflammation war in der aseptischen im Vergleich zur Primärgruppe (Abbildung 1.4 [Abb. 1]) präoperativ signifikant erhöht. Es zeigte sich keine signifikante Veränderung der Alpha- und Beta-Diversität von prä- zu postoperativ (Abbildung 1.5 [Abb. 1] & 1.6 [Abb. 1]). Die prä- zu postoperative Analyse von Bakterien-Familien (Abbildung 1.7 [Abb. 1]) und Funktionsmodulen (Vitamin-B-12-Produktion; p=0,004 und Kohlenhydrathverstoffwechselung; p=0.025) wies signifikante Änderungen nach (Abbildung 1.8 [Abb. 1]).

Diskussion und Schlussfolgerung: Die „MINA-Outcome-Studie“ ist die erste Untersuchung die das intestinale Mikrobiom in der primären, aseptischen und septischen Revisionsendoprothetik charakterisiert. In den vorläufigen Analysen zeigte sich präoperativ ein minderwertigeres Mikrobiom in der aseptischen Revisions- im Vergleich zur primären Gruppe. Dies kann ein Hinweis auf eine schlechtere immunologische Ausgangslage in Revisionen sein. In der laufenden Studie werden weitere Zusammenhänge des Mikrobioms, sowie des Immun- und Ernährungsstatus analysiert.