Over 1 million amerikanere vælger hvert år at udskifte knæ eller hofte. Infektion af en kunstig hofte eller knæ er en sjælden, men svækkende komplikation. En undersøgelse af forskere ved Cornell's College of Engineering og Hospital for Special Surgery (HSS) offentliggjort den 8. juli i tidsskriftet Klinisk ortopædi og beslægtet forskning viser tarmmikrobioms sundhed påvirker risikoen for infektion. Undersøgelsen af mus er et første skridt i retning af at forstå konsekvenserne for mennesker.
Denne forskning er i tidlige stadier, men hvis det går ud i mennesker, Det er muligt, at vi kan ændre eller reparere patientens tarmmikrobiom, før de går til hofte- eller knæudskiftning, og det kan yderligere reducere risikoen for infektion. "
Christopher Hernandez, lektor ved Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering og Meinig School of Biomedical Engineering, papirets første forfatter
For at forhindre infektion, kirurger tager flere forholdsregler under operationen. Som resultat, infektioner efter fælles udskiftningsoperationer er sjældne, påvirker kun 1% af patienterne, der har procedurer. Imidlertid, infektioner er årsag nr. 1 til udskiftning af et kunstigt knæ og årsag nr. 3 til udskiftning af en kunstig hofte.
I undersøgelsen, forskerne brugte mus forsynet med små kunstige knæ udviklet af medforfattere Dr. Alberto Carli og Dr. Mathias Bostrom, begge kirurgforskere ved HSS i New York, der også er fakultet ved Weill Cornell Medicine. Cornell-HSS-programmet i biomekanik har forbundet forskere på HSS med dem på Cornell's College of Engineering i over 40 år, resulterer i flere fremskridt inden for fælles udskiftningsteknologi.
Musens knæudskiftning blev oprindeligt udviklet for at forbedre implantatdesign og for at studere, hvordan knogler vokser ind i disse implantater. Carli avancerede derefter modellen til at studere infektioner.
I normale mus, immunsystemmarkører i blodbanen stiger under en infektion, som kroppen reagerer. Men i undersøgelsen, disse markører steg ikke hos mus med usunde mikrobiomer, der også udviklede infektioner. Resultaterne tyder på, at mus med usunde mikrobiomer kan have kompromitteret immunsystem.
I fremtiden, forskerne vil undersøge, om patienterne kan forberedes forud for operationen med nye mikrobiombaserede terapier eller en let tilgængelig behandling, såsom et regime med probiotika.