Aus dem breit gefächertem Repertoire des deutschen Herstellers implantcast sind Silber beschichtete Prothesen ein hoch interessantes Detail. Vom universellen Tumor- und Revisionssystem MUTARS (Modular Tumor And Revision System), wurden bis 2006 mehr als 4.000 Prothesen implantiert. Nun macht man sich die antiinfektiösen Eigenschaften des Feinmetalls Silber zunutze und hat eine eigene Beschichtung für Prothesen entwickelt. Silberprothesen werden bereits in 23 Ländern verwendet. Wir sprachen mit PD Dr. Georg Gosheger, Münster.

Wie ist es zur Entscheidung für die Silberbeschichtung gekommen?


G. Gosheger: In der Literatur werden über 8-43% tiefe Infektionen nach Revisionen beschrieben. In der Tumorchirurgie berichten die großen Tumorzentren in Wien, Bologna, Münster oder New York je nach Autor in 8-30% über Infektionen. Wir haben unsere eigenen Daten hinsichtlich der Infektionsrate ausgewertet und sahen in den verwendeten zwei Kollektiven signifikant unterschiedliche Daten. Bei den Co-Cr- HMRS-Prothesen der Fa. Howmedica stellten wir in 23% eine Infektion fest, bei den MUTARS-Titanprothesen von implantcast waren es 10,8%. Daraufhin suchten wir nach einem Metall mit noch besseren (antibakteriellen) Eigenschaften als Titan und sind bei der Literaturrecherche auf sechs Elemente gekommen.

Welche Elemente außer Silber zeigen noch bakterizide Aktivität?

G. Gosheger: Wir fanden Quecksilber (Hg), Zink (Zn), Gold (Au), Kupfer (Ku) und Silber (Ag) und Cadmium (Cd). Hg, Cd, und Zn und fielen sofort aufgrund der sehr bekannten Nebenwirkungen aus, ähnliches gilt für Cu (Leberschäden) und Au (neurolgische Schäden); Silber ist eigentlich das einzige Element, das antibiotisch wirkt und dabei eine geringe Toxizität aufweist.

Wie ist das übliche Vorgehen bei tiefen Protheseninfekten in Münster? Einzeitiger oder zweizeitiger Wechsel?

G. Gosheger: In der Tumorendoprothetik unterscheiden wir zwischen Frühinfekten in den ersten zwei Monaten und Spätinfekten nach zwei Monaten. In der Frühphase kann man das Implantat austauschen, die Schäfte belassen, reinigen, debridieren und kann dann einen einzeitigen Wechsel durchführen. Beim Spätinfekt, also später als zwei Monate, empfehlen wir eine komplette Entfernung des Implantates, Weichteildebridement, Spaceranlage mit Antibiotikagabe und anschließend Kontrolle in 6wöchigen Intervallen. Wenn alle Entzündungswerte negativ sind, kann man wieder eine Prothese einbauen.

Wie erklärt man sich den antimikrobiellen Mechanismus von Silber?

G. Gosheger: Bei der Silberbeschichtung haben wir folgende experimentell nachgewiesenen Wirkungsmechanismen: sobald Bakterien anwesend sind, senkt sich aufgrund des Bakterienstoffwechsels der pH-Wert, das führt zu einer Erhöhung des Löslichkeit von Silber. Gelöste Silberionen stören im Prinzip den Membranstoffwechsel von Keimen, die Translation und Transkription; somit haben wir einen vielfachen Wirkmechanismus gegen Bakterien. Dies erklärt die sehr geringe Resistenzentwicklung gegen Silber.

Gibt es Unterschiede in der Wirkpotenz zwischen Grampositiven und Gramnegativen Keimen?

G. Gosheger: Es gibt viele in vitro-Versuche, die zeigen, dass Silber ein sehr breites bakterizides Spektrum hat und sogar fungizid wirken soll. Die fungizide Wirkung muss allerdings noch wissenschaftlich untermauert werden. Die antibakterielle Wirkung zeigt sich sowohl im Grampositiven als auch im Gramnegativen Bereich. E. coli könnte Probleme bereiten, da der E. coli als Erdkeim bekannt ist und sich mit dem Silber in der Erde schon lange auseinandergesetzt hat. Ansonsten habe wir bei den Hauptkeimen Staphylokokkus aureus und Staph. Epidermidiseine sehr gute Wirksamkeit beobachtet.

Für welche Patienten kommt die Silberbeschichtung in Frage? Gibt es Kontraindikationen?

G. Gosheger: In Münster läuft derzeit eine prospektive Monocenter-Studie (bisher 80 von 230 geplanten Patienten), in die wir alle erwachsenen Tumorpatienten für die Versorgung mit einer silberbeschichteten Tumorendoprothese rekrutieren. Bei Kindern sind wir mit Silber eher noch zurückhaltend. Sobald die Studie (in ein bis zwei Jahren) abgeschlossen sein wird, verfügen wir über 5-Jahresdaten. Wenn wir nach 5 Jahren Nebenwirkungen ausschließen können, ist geplant, auch Kinder damit zu versorgen.

Was sagen die Silberkonzentrationen im Blut aus? Gibt’s da einen kritischen Schwellenwert, ab dem man aufpassen muss?

G. Gosheger: Wir sehen einen Silberspiegel von > 300ppb als kritisch an (vgl. Publikationen von Tweden K. et al.). Bei unseren Patienten haben wir einen maximalen Silberspiegel von 90 ppb gesehen, den wir als unbedenklich bezeichnen. In einer Phase I- Studie mit 20 Patienten haben wir die Silberkonzentrationen aller Patienten in 3monatigen Abständen gemessen. Die Spiegel zeigten ein typisch toxikologisches Profil, d.h. sie stiegen erst stark an und dann sanken sie, dann sistierten sie auf einem Plateau.

Wird die Silberprothese auch präventiv bei Risikopatienten eingesetzt?

G. Gosheger: In Münster ist jeder Tumorpatient ein Risikopatient, deshalb implantieren wir immer eine silberbeschichtete Prothese. Neben der Tumorendoprothetik sind natürlich auch die Revisionschirurgie und die zementfreie Knieendoprothetik potenzielle künftige Anwendungsgebiete.

Kann man jeden Prothesenteil mit Silber beschichten oder gibt es Teile, die man nicht beschichten sollte, wie ist das mit dem Schaft?

G. Gosheger: Silber ist völlig ungeeignet für die Tribologie, da es aufgrund des hohen Abriebs niemals den Gelenkpartner bilden kann und das Polyethylen zerstören würde. Man kann nur die Toträume der Prothese mit Silber beschichten. Was den Schaft anbelangt, so stehen definitive Ergebnisse noch aus. Wir haben Versuche im Tiermodell unternommen. Bis jetzt sind 12 Hunde mit einem silberbeschichteten Femurschaft, der knöchern einwachsen soll, versorgt. Es ist noch zu früh um Aussagen zu treffen, aber das wäre unser Ziel.

Wie sicher ist Silber, gibt es Nebenwirkungen?

G. Gosheger: Bekannt sind Argyrosen ab Werten von über 300ppb oder einer Silberbelastung von 6 Gramm. Männer beispielsweise, die Jahrzehnte lang in der Silbermine gearbeitet haben, weisen diese typische Grauverfärbung der Haut auf. Es gibt allerdings keine anerkannte Berufserkrankung im Zusammenhang mit Silber, da dies keinen Krankheitswert besitzt, sondern nur kosmetisch stört.

Gibt es in Ihrem Kollektiv Daten über die Re-Infektionsrate?

G. Gosheger: In der Präventionsgruppe haben wir glücklicherweise zurzeit keine einzige Infektion, (0 von 76) in der Behandlungsgruppe, d.h. wenn schon ein Infekt vorlag, haben wir im Moment eine Re-Infektionsquote von 31 %; dazu muss man sagen, dass das absolute Problempatienten sind und der Einbau als Alternative zur Amputation anzusehen ist...

Mit welchen Mehrkosten sind zu rechnen?

G. Gosheger: Laut Herstellerangaben ca. 15 %.


Gibt es bei Silber noch offene Fragen?

G. Gosheger: Neben der Monocenterstudie, untersuchen wir die osteointegrativen Eigenschaften von silberbeschichteten Schäften, weiters wollen wir auch Knieendoprothesen auf der Rückseite Silber beschichten. Im Moment testen wir die Wirksamkeit von Silber gegen „small colony variant“ (SCV), einer Subpopulation von S. aureus, der gerne bei Patienten wächst, die mit Gentamycin behandelt wurden. Gentamycin induziert eine Resistenzentwicklung von diesen kleinen Kolonie bildenden Bakterien und wir prüfen gerade, ob Silber auch dagegen effektiv ist.

Wir danken für das Gespräch!
Das Gespräch führte Dr. Christine Dominkus
Unser Gesprächspartner: Priv.-Doz. Dr. med Georg Gosheger
Leitender Oberarzt, Klinik für Orthopädie
Universitätsklinikum Münster
E-mail: goshegg@uni-muenster.de