Wirkung der photodynamischen Behandlung auf das Hautmikrobiom. Single-Center-Studie (PHOMIC)

Hintergrund. Periprothetische Gelenkinfektionen nehmen aufgrund unserer älteren Bevölkerung mit der Notwendigkeit einer Gelenkprothese zu. Diese Infektionen sind schwierig zu behandeln, da Bakterien in den Biofilmen, die sich innerhalb eines Tages auf der Oberfläche des orthopädischen Implantats bilden, sesshaft (biologisch inaktiv) werden können. Bemerkenswert ist, dass die derzeit verfügbaren Antibiotika den Biofilm nicht durchdringen oder nicht gegen die sessile Form von Bakterien aktiv sind – Rifampicin ist das einzige aktive Antibiotikum. Daher ist Prävention der Schlüssel. Im gegenwärtigen Paradigma werden Bakterien von der Hautoberfläche oder Dermis – wie Staphylococcus aureus, Koagulase-negative Staphylokokken oder Cutibacterium sp. - das periimplantäre Gewebe während der Operation kontaminieren. In einer laufenden Studie mit der Orthopädischen Universitätsklinik Balgrist (Manuskript in Vorbereitung) stellten die Forscher fest, dass die gängige Praxis der Hautantiseptik zur Eliminierung von Hautbakterien vor der Operation unwirksam ist. Auffallenderweise verstecken sich die Hautbakterien in Talg- oder Schweißdrüsen. Die photodynamische Behandlung hat kürzlich bei der Behandlung von Aknepatienten Aufmerksamkeit erregt, einer Erkrankung der Talgdrüseneinheit, an der auch Cutibacterium acnes beteiligt ist. Die photodynamische Behandlung wirkt hier einerseits durch eine langanhaltende Zerstörung der Talgdrüsen, andererseits durch entzündungshemmende und antimikrobielle Effekte.

Hypothese. Die Forscher stellen die Hypothese auf, dass die photodynamische Behandlung die Antisepsis der Haut vor der chirurgischen Implantation von Fremdmaterial verbessert, indem sie durch die Zerstörung der Talg- und Schweißdrüsen und durch ihre bakterizide Wirkung bakterizide Bakterien reduziert. Das übergeordnete Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Prävention orthopädischer implantatassoziierter Infektionen. Das spezifische Ziel besteht darin, die Wirkung der photodynamischen Behandlung auf kolonisierende Bakterien unmittelbar nach der chirurgischen Hautdesinfektion (Ziel 1) und 3 Wochen später (Ziel 2) zu bewerten. In Ziel 3 werden die Forscher die phylogenetische Ähnlichkeit derselben Bakterienarten vor und nach der photodynamischen Behandlung bewerten, falls sie bestehen bleiben.

Methoden. Die Ermittler werden Abschabungen von der Hautoberfläche sammeln und die Bakterienart und -dichte vor und nach der photodynamischen Behandlung in Kombination mit Hautantiseptik von Povidon-Jod/Alkohol quantitativ bewerten, bei Ziel 1 unmittelbar nach der Hautantiseptik und bei Ziel 2, 21 Tage nach der Photodynamik Behandlung. Für Ziel 2 werten die Untersucher zusätzlich Veränderungen der Talg- und Schweißdrüsen nach photodynamischer Behandlung histopathologisch aus. Um die phylogenetische Ähnlichkeit derselben Bakterienarten vor und nach der photodynamischen Behandlung zu bewerten, werden die Forscher das Kerngenom mithilfe der Gesamtgenomsequenzierung untersuchen.

Relevanz und Ausblick. Die aktuelle Studie wird untersuchen, ob die photodynamische Behandlung in der Lage ist, die präoperative Hautvorbereitung zu verbessern, um postoperative Wundinfektionen bei der Hüftendoprothetik zu verringern. Ein Rückgang von Implantat-assoziierten Infektionen hat mehrere Vorteile, unter anderem eine geringere Morbidität, Mortalität und niedrigere Gesundheitskosten. Diese Studie soll die Grundlage für eine prospektive Kohortenstudie an Patienten mit geplanter Hüftendoprothetik zur Untersuchung der Wirkung einer photodynamischen Behandlung vor Hautantiseptik liefern.