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Protheseninfektionen mit Algen bekämpfen

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Protheseninfektionen mit Algen bekämpfen

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Eine Prothese zu implantieren, das ist eine schwierige Operation, die in einem sterilen Umfeld vorgenommen wird. Dennoch kommt es zu Infektionen. Und das kann schwerwiegende Folgen haben. Was kann dagegen getan werden? Die Wissenschaftler suchen nach Lösungen.

Ángel Vallcorba Mas aus Barcelona hat ein Knieprothese. Nach dem Eingriff schien erst alles in Ordnung zu sein, doch recht schnell gab es Komplikationen. Er erzählt: “Drei, vier Tage nach der Operation ging es dem Knie nicht besser. Im Gegenteil, es wurde schlimmer: Eine schwere Infektion, Eiter und schwarze Punkte rund um die Narbe. Die Ärzte fanden heraus, dass die Wunde sich während der Implantation der Prothese infiziert hatte.”

Die Infektion war potentiell lebensgefährlich. Damit sie sich nicht weiter ausbreitete musste Ángel Antibiotika nehmen und noch mehrere Operationen durchleiden. Trotz aller Bemühungen hat sich sein Knie nie völlig erholt. Euronews-Journalist Denis Loctier hat Alex Soriano, der Universitätsklinik in Barcelona gefragt, warum es so schwierig ist, diese Infektionen zu verhindern und zu behandeln? Er antwortete:
“Das größte Problem ist, dass die Bakterien, die die Operationswunde kontaminieren, sich an das Implantat aus Metall heften. Um sie herum bildet sich ein Biofilm. Das ist eine Art Matrix, die sie umhüllt und die sie sowohl vom Immunsystem als auch von den Antibiotika, die wir verabreichen, schützt. Die einzige Lösung ist oft, das infizierte Implantat zu entfernen. Für den Patienten macht das alles noch schwieriger.”

In ein bis drei Prozent der Operationen kommt es zu solchen Infektionen. Eine Lösung wäre, neue Antibiotika-Moleküle zu finden und damit dann die Implantate aus Metall zu umkleiden. Forscher in einem Labor in Barcelona nehmen Tausende mikroskopische Algenarten unter die Lupe. Sie suchen nach Stoffen, die Biofilm zerstören können. Sara M. Soto González, die Mikrobiologin und Koordinatorin des Projekts, erklärt: “Mikroalgen produzieren eine große Menge an sekundären Stoffwechselprodukten, deren Wirkung meist unbekannt ist. Die Algen überleben im Wasser, das voller Feinde ist, gegen die sie sich verteidigen müssen. Wir gehen also davon aus, dass diese sekundären Stoffwechselprodukte antibiotische Eigenschaften haben können.”

Neue Antibiotika zu finden ist nur ein Ziel dieses europäischen Forschungsprojekts. Die Wissenschaftler entwickeln zudem gemeinsam mit Protheseherstellern Methoden, um infektionsresistente Implantate herzustellen. “Sobald wir die Moleküle haben, testen wir sie mit herkömmlichen Erregern. Wir sehen, wie sicher und resistent sie sind. Nur so finden wir heraus, wie wir sie am besten auf die Implantate mit Hilfe von Nanotechnologie und Oberflächenbeschichtung auftragen,” so Pablo Roza Miguel.

Das Immunsystem des Schweines ähnelt dem des Menschen. Die Wissenschaftler in Kopenhagen machen sich das zu Nutze. Sie fügen ein kleines Implantat aus Metall in einen Knochen aus dem Bein des Schweins ein und analysieren mehrere Tage später die Ergebnisse. In ein Bohrloch wird das Implantat gemeinsam mit der Bakterie eingeführt. “Wir testen verschiedene Beschichtungen auf den Implantaten, um zu sehen, wie wir die Infektion davon abhalten können, in das Knochengewebe zu gelangen,” so Henrik Elvang Jensen von der Universität in Kopenhagen.

Die Forscher gehen davon aus, dass es noch mehrere Jahre dauern wird, bis sie die Erfindung an menschlichen Patienten testen können.

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