Meer dan 1 miljoen Amerikanen kiezen elk jaar voor een knie- of heupprothese. Infectie van een kunstheup of -knie is een zeldzame, maar slopende complicatie. Een onderzoek door onderzoekers van Cornell's College of Engineering en het Hospital for Special Surgery (HSS), gepubliceerd op 8 juli in het tijdschrift Klinische orthopedie en aanverwant onderzoek toont aan dat de gezondheid van het darmmicrobioom het risico op infectie beïnvloedt. De studie van muizen is een eerste stap op weg naar het begrijpen van de implicaties voor de mens.
Dit onderzoek bevindt zich in de beginfase, maar als het bij mensen uitpakt, het is mogelijk dat we het darmmicrobioom van de patiënt kunnen veranderen of repareren voordat ze een heup- of knievervanging ondergaan en dat zou het risico op infectie verder kunnen verminderen."
Christoffel Hernández, universitair hoofddocent aan de Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering en Meinig School of Biomedical Engineering, de eerste auteur van het papier
Om infectie te voorkomen, chirurgen nemen meerdere voorzorgsmaatregelen tijdens de operatie. Als resultaat, infecties na gewrichtsvervangende operaties zijn zeldzaam, treft slechts 1% van de patiënten die procedures ondergaan. Echter, infecties zijn de nummer 1 reden voor het vervangen van een kunstknie en de nummer 3 reden voor het vervangen van een kunstheup.
In de studie, de onderzoekers gebruikten muizen met kleine kunstmatige knieën ontwikkeld door co-auteurs Dr. Alberto Carli en Dr. Mathias Bostrom, beide chirurgwetenschappers aan de HSS in New York die ook faculteit zijn bij Weill Cornell Medicine. Het Cornell-HSS-programma in biomechanica verbindt al meer dan 40 jaar onderzoekers van HSS met die van Cornell's College of Engineering, resulterend in meerdere verbeteringen in de technologie voor gewrichtsvervanging.
De muisknieprothese is oorspronkelijk ontwikkeld om het implantaatontwerp te verbeteren en om te bestuderen hoe bot in deze implantaten groeit. Carli ontwikkelde vervolgens het model om infecties te bestuderen.
Bij normale muizen markers van het immuunsysteem in de bloedbaan stijgen tijdens een infectie, als het lichaam reageert. Maar in de studie deze markers stegen niet bij muizen met ongezonde microbiomen die ook infecties ontwikkelden. De resultaten suggereren dat muizen met ongezonde microbiomen mogelijk een gecompromitteerd immuunsysteem hebben.
In de toekomst, de onderzoekers zullen onderzoeken of patiënten voorafgaand aan de operatie kunnen worden voorbereid met opkomende op microbioom gebaseerde therapieën of een direct beschikbare therapie, zoals een regime van probiotica.