Künstliche Gelenke geben Metallpartikel an Knochen ab

Wer beispielsweise als Patient mit schwerer Arthrose ein neues Gelenk erhält, dem wird in einer OP eine sogenannte Endoprothese eingesetzt. Der künstliche Gelenkersatz besteht aus Metall und erlaubt wieder ein schmerzfreies Bewegen. Einer aktuellen Studie zufolge lockern sich Metallbestandteile der Oberfläche jedoch mit der Zeit stärker als gedacht. Sie wandern zudem in die Knochen und lassen sich sogar teilweise im Knochenmark nachweisen.

Zum ersten Mal sichtbar gemacht wurde diese Problematik mit der Röntgenfluoreszenzanalyse. Vorab waren die Messverfahren schlicht nicht exakt genug, um die Metalle nachzuweisen. Während klassisches Röntgen nur die unterschiedliche Dichte von Gewebe anzeigt, macht die Röntgenfluoreszenzanalyse klare Aussagen über die Zusammensetzung im Nanometer-Bereich. Dies machte sich die aktuelle Studie zunutze.

Metallpartikel reichen bis ins Knochenmark

An der Berliner Charité wurden 14 Analysen durchgeführt. Alle Patienten besaßen ein künstliches Knie- oder Hüftgelenk. Die Untersuchung fand Metallpartikel und musste feststellen, dass diese nicht nur im unmittelbaren Knochengewebe nahe des Gelenks vorlagen. Sie waren gewandert und hatten sich teils im Knochenmark abgelagert.

Für die Forschung interessant: die Metalle, die klassisch zum Einsatz kommen, verhielten sich unterschiedlich. Während Chrom sich offenbar gleichmäßig verteilt, lagert sich Kobald nur an einigen Stellen an. Anders als Chrom und Kobald wurde das ebenfalls oft verwendete Metall Titan zwar in Knochen nachgewiesen, baute sich jedoch nicht in die knöcherne Substanz ein.

Die Erkenntnisse könnten wichtig werden, um in der nahen Zukunft bessere Endoprothesen zu konstruieren. Bislang konzentrieren sich Hersteller nur darauf, mit welchen Metallzusammensetzungen der Abrieb zwischen Gelenkflächen minimiert werden kann. Wichtig ist aber offenbar ebenfalls, wie stark Metallpartikel in umliegendes Gewebe wandern und welche Auswirkungen das haben kann.