Zinkbelagte søm i grise viser vej til bedre implantater

Nogle får et bedre bentøj af at få en kunstig hofte eller et nyt knæ. Andre får smerter, hævelser og svært ved at bruge benet, fordi der går betændelse i vævet omkring deres indopererede implantat.

Nu tester forskere ved hjælp af griseknogler, om zink kan forhindre, at man får infektioner omkring sine kunstige led.

»Det overordnede problem er, at hvis man får indsat et knogleimplantat som for eksempel en kunstig hofte, kan der gå infektion i vævet omkring det nye led. Det er en infektion, som er svær at bekæmpe,« siger Louise Kruse Jensen, der er adjunkt på Københavns Universitets Institut for Veterinær sygdomsbiologi.

»Infektionen opstår, fordi bakterier på overfladen af implantatet danner slim. Slimen beskytter bakterierne, så antibiotika og kroppens eget forsvar ikke kan udrydde dem. Derfor er man nødt til at lave endnu en operation, hvor man renser knoglen og sætter et nyt led ind. Det er krævende og forbundet med store personlige og økonomiske omkostninger,« fortsætter hun.

Det nye forskningsprojekt er støttet med en bevilling fra Det Frie Forskningsråd.

Zink kan forhindre bakterier

I stedet for at finde en metode, der bekæmper de infektioner, der kan komme i knoglevævet, efter indsættelsen af et kunstigt led, har Louise Kruse Jensen sat sig for at udvikle bakterieafvisende kunstige led og på den måde forhindre, at infektionerne overhovedet opstår.

Hendes hypotese er, at et tyndt lag zink vil kunne forhindre, at bakterier kan overleve omkring et indopereret implantat.

»Man har længe vidst, at zink har en bakteriedræbende effekt. Man ved også, at zink kan stimulere dannelsen af knoglevæv, og det er vigtigt, for man har brug for, at der bliver dannet nyt væv omkring implantatet, så det sidder fast.«

»Derfor har vi fået et firma til at lægge et nanotyndt lag zink på metalimplantater. Nu skal vi i gang med at teste, om de overfladebehandlede kunstige led virker, som de skal, og hvordan zinklaget bliver modtaget i kroppen,« siger Louise Kruse Jensen.

Grises knogleopbygning ligner menneskers

Og her kommer grisene ind i billedet: Louise Kruse Jensen bruger dem som modeldyr for mennesker og opererer zinkbelagte søm ind i deres skinneben. Derefter undersøger hun, hvordan grisenes organisme reagerer på operationen.

Hvis de zinkbelagte implantater virker, som de skal i grisene, er der en god chance for, at menneskekroppen også vil kunne drage nytte af dem.

»Forholdet mellem de forskellige mineraler i grises knogler og deres fysiologi i det hele taget er meget lig menneskers. Desuden ligner deres immunforsvar vores. Derfor er det bedre at bruge grise som modeldyr end eksempelvis rotter, mus eller kaniner,« siger Louise Kruse Jensen.

Af hensyn til grisenes velfærd nøjes forskerne i første omgang med at operere små søm ind, fordi det er et mindre indgreb end at indsætte et helt kunstigt led. Efter nogle dage bliver dyrene aflivet, så forskerne kan undersøge, hvordan deres væv har reageret på det indopererede søm.

»For at forhindre, at grisene lider, overvåger vi dem hele tiden og giver dem smertestillende medicin, hvis de halter. Langt de fleste af de grise, vi har opereret, ligner dog helt almindelige grise dagen efter operationen. Kun nogle få har haltet,« siger Louise Kruse Jensen.

Flere studier er nødvendige

Louise Kruse Jensen er specialist i patologi hos dyr, og det vil sige, at hun ved en masse om de fysiologiske og anatomiske forandringer, der sker i dyrenes celler og væv, når de bliver syge.

Ved at indføre bakterier omkring de små søm og se på det omkringliggende væv i et mikroskop, kan hun se, om der opstår infektioner, og hvordan vævet reagerer.

»Til at begynde med kigger vi på det akutte forløb, det vil sige, at vi undersøger, om zinkbelægningen forhindrer bakterierne i at gro, og om det slår bakterier ihjel. Hvis vi finder nogle spændende resultater, kan vi begynde at se på, hvordan grisenes knogler og organer reagerer på at have haft de zinkbelagte søm i knoglerne i et stykke tid,« siger Louise Kruse Jensen.

Selv om hendes tests kommer til at vise, at zinkbelagte implantater forhindrer bakterier i at gro og samtidig stimulerer knoglevævet, går der dog et stykke tid, før man kan bruge metoden i praksis.

Først skal det blandt andet testes, om zinkbelægningen også har en positiv virkning, når der anvendes hele kunstige led, og om zinkpartiklerne kan give toksikologiske skader på de indre organer.