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Zielsetzung und Fragestellung: Postoperative Infektionen stellen weiterhin eine erhebliche Herausforderung dar. Die intraoperative Wundspülung mit Povidon-Iod (PVP-I) wird häufig eingesetzt, jedoch fehlen klare Empfehlungen zu Konzentration, Einwirkzeit und Temperatur insbesondere im Hinblick auf die Schonung regenerativer Zellpopulationen. Ziel der Studie ist die Untersuchung der optimalen Konzentration, Einwirkzeit und Temperatur von PVP-I, die eine zuverlässige bakterizide Wirkung gegen Staphylococcus aureus erzielt und gleichzeitig die Vitalität und regenerative Kapazität humaner mesenchymaler Stammzellen (hMSC) erhält.

Material und Methoden: 10%iges PVP-I (Betaisodona^®) wurde auf 10%, 5%, 2,5%, 1%, 0,3%, 0,2%, 0,14% und 0,1% verdünnt. Die Applikation erfolgte bei Raumtemperatur oder 37 °C für < 1 Minute oder 5 Minuten. Die bakterizide Wirksamkeit wurde anhand der minimalen bakteriziden Konzentration gegenüber S. aureus bestimmt. Die Zytotoxizität wurde in primären hMSC-Kulturen mittels Live/Dead-Färbung nach 24 h und 21 Tagen analysiert. Die osteogene Differenzierung wurde nach 21 Tagen mittels Alizarin-Red-Färbung beurteilt.

Ergebnisse: Alle Konzentrationen ≥ 0,3% führten zu einer vollständigen Abtötung von S. aureus, während niedrigere Konzentrationen eine bemerkenswerte Verringerung des Wachstums zeigten. Die Lebensfähigkeit der hMSC sank bei Konzentrationen ≥ 0,2% unter 40%. Durch Erwärmen der Lösung auf 37 °C und Begrenzung der Exposition auf < 1 Minute verbesserte sich die Überlebensrate bei 0,2% signifikant (≈ 60% Lebensfähigkeit, p < 0,05). Eine höhere anfängliche Zelldichte und eine Kultur nach der Exposition in Stammzellmedium verbesserten die regenerative Erholung weiter, und die osteogene Differenzierung blieb bei ≤0,2% intakt.

Diskussion und Schlussfolgerung: PVP-I weist ein enges therapeutisches Fenster auf. Eine 0,3 %ige, erwärmte Lösung mit kurzer Einwirkzeit stellt den besten Kompromiss zwischen antibakterieller Wirksamkeit und Erhalt der hMSC-Viabilität und osteogenen Potenz unter in vivo Bedingungen dar. Verdünnte, erwärmte PVP-I-Spüllösungen könnten das Infektionsrisiko senken, ohne regenerative Heilungsprozesse von Knochen und Weichteilen zu beeinträchtigen.