Zytokinprofile und suPAR bei Spondylodiszitis

Spondylodiszitis ist eine primäre Infektion der Bandscheiben mit sekundärer Infektion der angrenzenden Endplatten und Wirbelkörper. Sie ist mit einer Inzidenz von 2,4:100.000 relativ selten und dreimal häufiger bei Männern. Der meist schleichende Infektionsprozess führt zu einer Zerstörung der Wirbelkörper und zur Bildung von Abszessen, die neurologische Ausfälle verursachen können.

Klinische Symptome, insbesondere in den frühen Stadien, sind selten. Patienten leiden unter unspezifischen Rückenschmerzen und Fieber tritt nur in 50 % aller Fälle auf. Auch die derzeit verwendeten Marker wie Leukozytenzahl, Blutsenkungsgeschwindigkeit (ESR) und C-reaktives Protein (CRP) sind unspezifisch. Aus diesem Grund können zwischen den ersten Anzeichen von Symptomen und der endgültigen Diagnose einer Spondylodiszitis mehrere Wochen vergehen. Daher ist die Identifizierung des Erregers für eine effektive Antibiotikatherapie unabdingbar.

Wirbelsäuleninfektionen sind im Allgemeinen monomikrobiell, häufig mit hämatogener Quelle. Daher können Blutkulturen zur Identifizierung der Erreger verwendet werden. Bei negativen Blutkulturen können die Erreger durch invasive Methoden wie perkutane Stanzbiopsie oder CT-geführte Feinnadelaspiration identifiziert werden. Trotz Biopsien lässt sich der Erreger nur bei zwei von drei Patienten nachweisen. Fehler beim Erregernachweis sind hauptsächlich auf eine vorangegangene systemische Antibiotikatherapie zurückzuführen. Die Diagnose stützt sich daher häufig auf bildgebende Verfahren der Medizin (CT, MRT, PET, Röntgen, Skelettszintigraphie). Der Nachteil dieser Methoden ist, dass strukturelle Veränderungen der Wirbelsäule stattfinden müssen, um sichtbar zu werden.

Die Behandlung einer fortgeschrittenen Spondylodiszitis besteht aus der Entfernung des nekrotischen Gewebes, der Stabilisierung der betroffenen Wirbelkörper und einer begleitenden Antibiotikatherapie. Randomisierte Studien zur Dauer der Antibiotikatherapie wurden bisher nicht publiziert. Aktuelle Empfehlungen liegen zwischen 6 und 12 Wochen. Zur Beurteilung des Therapieansprechens werden nur die klinische Besserung und der CRP-Wert herangezogen. Die durchschnittliche Verweildauer im Krankenhaus beträgt etwa 49 Tage.

Ziel ist die Etablierung einer nicht-invasiven Methode, die eine Unterscheidung von infektiösen und nicht-infektiösen Erkrankungen ermöglicht, um die Diagnostik der Spondylodiszitis zu verbessern. Dazu werden Blut- und Gewebeproben von Patienten mit Spondylodiszitis und erosiver Osteochondrose entnommen und auf ihre Zytokin- und suPAR-Konzentration analysiert. Erosive Osteochondrose ist eine nicht infektiöse, degenerative Erkrankung der Wirbelsäule mit ähnlicher chirurgischer Behandlung. Somit ist es eine optimale Bezugsgruppe. Dennoch umfasst die erosive Osteochondrose spezielle Typen, die als modischer Typ I-III bezeichnet werden. Da der Modic-Typ I mit einer Immunantwort verbunden ist, die durch wiederholte Traumata der Wirbelsäule verursacht wird, wird dieser Modic-Typ von der Studie ausgeschlossen.

Zytokine sind Botenstoffe, die im Blut und allen Geweben vorhanden sind und die Immunantwort regulieren. Ziel dieser Studie ist es zu beurteilen, ob Zytokinprofile und suPAR zur Unterscheidung von infektiöser und nicht-infektiöser Spondylodiszitis beitragen und ob dies durch die Charakterisierung der Zytokin-produzierenden Zellen verifiziert werden könnte. Darüber hinaus wollen die Forscher das Therapieansprechen analysieren, indem sie die Zytokin- und suPAR-Profile messen.

Routinemäßige Blutentnahmen werden unmittelbar vor der Operation und auch während des stationären Aufenthaltes am 4. und 10. Tag durchgeführt. Eine zusätzliche Blutentnahme erfolgt nach 6 Wochen und 3 Monaten während der Nachsorge. Zu jedem Zeitpunkt werden Serum und Plasma für die Studie verwendet, um die Zytokin- und suPAR-Konzentration und -Expression der Zytokin-produzierenden Zellen zu bestimmen. Nekrotisches Gewebe, das während der Operation entfernt wird, wird sowohl mikrobiologisch als auch pathologisch untersucht. Teile dieses Gewebes werden auch für die Bestimmung von Zytokinen verwendet. Weitere Blutproben werden entnommen, wenn ein Patient aufgrund einer Behandlung und Therapie einer Reinfektion erneut in der Klinik für Orthopädische Chirurgie und Unfallchirurgie erscheint. Mindestens 15 Patienten pro Gruppe – Kontrollgruppe (erosive Osteochondrose mod. Typ II-III) und Spondylodiszitis – werden in diese Studie eingeschlossen. Beide Gruppen sollten eine homogene Geschlechts- und Altersverteilung aufweisen.

Für die an dieser Studie teilnehmenden Patienten treten keine zusätzlichen Schmerzen oder Komplikationen auf. Alle Proben werden über einen Zeitraum von etwa einem Jahr gesammelt und bei -80°C gelagert. Anschließend werden die Blut- und Gewebeproben mittels ELISA auf potentielle Marker suPAR und mittels Multiplex Assay auf Zytokine untersucht. Darüber hinaus werden die Ergebnisse mit der Anamnese verknüpft, um mögliche Korrelationen zu erkennen. Spezifische Korrelationen können einen diagnostischen und möglicherweise einen prognostischen Wert der gemessenen Zytokine und suPAR anzeigen.