Allergien Unverträglichkeitsreaktionen Hüftprothese

Prof. Dr. med. Karl-Dieter Heller, Chefarzt der Orthopädischen Klinik am Herzogin Elisabeth Hospital in Braunschweig und Generalsekretär der Deutschen Gesellschaft für Endoprothetik (AE)

Allergien, Unverträglichkeits-Reaktionen: Ein Risiko bei Hüftprothesen?

Für immer mehr Menschen ist – ab einem gewissen Punkt – der Einsatz einer Hüftprothese die einzig wirkungsvolle Therapie. Der Eingriff wird mittlerweile recht häufig durchgeführt und ist für die Spezialisten fast schon ein Routineeingriff. Ein gewisses Risiko im Zusammenhang mit Hüftprothesen können allerdings Allergien und Unverträglichkeitsreaktionen sein. Wie groß ist dieses Risiko? Welche Allergene sind relevant? Woran der Patient nach dem Einsatz der Hüftprothese Probleme mit den Materialien? Darüber sprach MeinAllergiePortal mit Prof. Dr. med. Karl-Dieter Heller, Chefarzt der Orthopädischen Klinik am Herzogin Elisabeth Hospital in Braunschweig und Generalsekretär der Deutschen Gesellschaft für Endoprothetik (AE).

Herr, Prof. Heller, wie häufig kommt es nach dem Einsetzen einer Hüftprothese zu Allergien bzw. Unverträglichkeitsreaktionen und was ist die Ursache?

Mittlerweile muss die Zahl der Überempfindlichkeitsreaktionen an der Hüfte als gering bezeichnet werden. Die Diskussion über Überempfindlichkeitsreaktionen an der Hüfte wird seit den 70er Jahren geführt, als Metall-Metall-Gleitpaarungen aufgrund ihres geringen Abriebverhaltens „en vogue“ waren. Insbesondere die Göttinger Arbeitsgruppe um Willert und Buchhorn konnte bei diesen Prothesen eine Vielzahl von Versagern zeigen, deren Ursache zunächst nicht klar war. Das Problem wurde lange Zeit ignoriert, sodass es lange gedauert hat, bis klar war,  dass hier der Metallabrieb eine wesentliche Rolle bei der Entwicklung Allergie-ähnlicher immunologischer Vorgänge spielt. Bis heute ist nicht ganz geklärt, welche metallische Komponente für diese Reaktion verantwortlich ist. Wurde initial das Nickel als hauptverantwortlich angesehen, verdichten sich mittlerweile die Anzeichen dafür, dass eher Chrom und Kobalt die auslösenden Substanzen sind. Beispielsweise konnte eine Hamburger Arbeitsgruppe in typischen „Allergiegeweben“ eine massive Erhöhung des Kobalt- und Chromgehaltes, jedoch nicht des Nickels nachweisen.

In den letzten 3 Jahren ist diese Diskussion bei Hüftoperationen wieder vermehrt in den Fokus gerückt, da es insbesondere bei den sogenannten Oberflächenersatzprothesen der Hüfte zu verstärkten Abriebreaktionen mit erheblichen Knochen- und Weichteilzerstörungen gekommen ist. Insbesondere die Weichteilzerstörungen sind sehr wahrscheinlich auf zelltoxische Wirkungen des Chroms zurückzuführen. Die Problematik dieser Oberflächenersatzprothesen war so dramatisch, dass viele europäische Fachgesellschaften von einer Implantation dieser Konstellation abrieten.

Weiterhin  besteht der Verdacht, dass nicht nur die Teilchenart, sondern auch die Teilchengröße eine Rolle bei der Entwicklung dieser immunologischen Vorgänge spielt, insofern ist „Allergie“ vielleicht eine nicht ganz glückliche Formulierung für die ablaufenden Vorgänge innerhalb des Immunsystems.

 

Bestehen die Allergien bzw. Unverträglichkeiten bei den Patienten in der Regel bereits vor dem Einsatz der Hüftprothese oder werden sie durch die Prothesen hervorgerufen?

Betrachtet man die Häufigkeit der Allergie auf Nickel, so findet sich eine durchschnittliche Allergisierung in der Allgemeinbevölkerung auf Nickel von etwa 13 Prozent, bei Betrachtung nur des weiblichen Klientels liegt die Überempfindlichkeit bei über 20 Prozent.

Die allergische Disposition auf Nickel liegt bei Patienten die zur endoprothetischen Versorgung anstehen, je nach Autor zwischen 1 bis 4 Prozent, sodass, großzügig gerechnet, auf 100 Prothesen etwa 4 Patienten mit einer Metallallergie kämen.

Wie eben schon gesagt, können die ablaufenden Immunprozesse natürlich durch eine Prothese „getriggert“ werden. Mittlerweile wird dieses Problem von den Operateuren allerdings sehr ernst genommen, sodass beispielsweise in unserer Klinik ALLE Patienten auf Allergien und allergische Disposition befragt und gegebenenfalls beim Allergologen oder Hautarzt vorgestellt werden. Entsprechend werden solche Patienten nicht mit Prothesen versorgt, die die gerade erwähnten Bestandteile enthalten. Die bekannte allergische Disposition auf Metalle stellt somit auch den einzigen Risikofaktor für die Entwicklung einer Unverträglichkeit mit Versagen eines künstlichen Gelenkes dar. Umgekehrt ist es leider nicht möglich zu sagen, bei welchen  Patienten es durch die Prothese zu einer „Allergienetwicklung“ mit entsprechender Problematik kommt.


Welche Materialien werden in der Hüftendoprothetik verwendet und gegen welche Materialien können Überempfindlichkeiten entstehen?

Zur Anwendung kommen in der Hüftendoprothetik Kobalt-Chrom-Legierungen und Titanlegierungen:

Gewichtsanteile (%) bei den drei wichtigsten Implantatlegierungen
  Nickel Kobalt Chrom Titan Molybdän               Aluminum Vanadium
Edelstahl (ASTM F138) 13-15.5    17-19      —      2-4      —
Kobalt-Legierung (ASTM F75) 1 62-67    27-30      —      5-7      —
Titan-Legierung (ASTM F136)    —    —        —    89-91        — 5.5-6.5    3.5-4.5
Quelle: Prof. Dr. med. Karl-Dieter Heller, Chefarzt der Orthopädischen Klinik am Herzogin Elisabeth Hospital in Braunschweig
             

Des Weiteren werden Keramiken, Polyethylene und Knochenzement auf Acrylatbasis verwendet.

Überempfindlichkeiten können prinzipiell gegen alle Materialien entwickelt werden. Die wesentlichsten sind orange gekennzeichnet:

 

Metalle Knochenzemente
Nickelsulphat Methylmethacrylat
Kobaltchlorid Hydroxy -Ethyl- Methacrylat 
Chromtrichlorid Benzoylperoxid
Quelle: Prof. Dr. med. Karl-Dieter Heller
 
   

Gibt es für den Einsatz in der Hüftendoprothetik auch allergenfreie Materialien?

Als biologisch inert gilt Titan. Allerdings sind auch vereinzelt Case Reports veröffentlicht worden, in denen es angeblich auch allergische Reaktionen auf Titan gegeben haben soll. Möglicherweise sind die allergischen Reaktionen auf Nickelverunreinigungen zurückzuführen, welche im Bereich 0,001-0,0001 Vol Prozent liegen. Überempfindlichkeiten auf Keramik dagegen sind nicht beschrieben.

Woran merkt der Patient nach Einsatz der Hüftprothese, dass er eine  Unverträglichkeit auf die Prothese entwickelt hat?

In aller Regel kommt es nach einem beschwerdefreien Intervall innerhalb von zweieinhalb bis 3 Jahren zu erneuten Beschwerden, überwiegend Schmerzen. Diese führen den Patienten dann zum Arzt. Das Röntgenbild kann Auffälligkeiten im Sinne von Osteolysen, d.h. Knochenabbau, zeigen, muss es aber nicht.

Neben Schmerzen können natürlich auch Hautveränderungen wie Ekzeme auftreten. Hautveränderungen können am gesamten Körper auftreten, da entsprechende Metalle im gesamten Körper zirkulieren.

Wie bereits gesagt, kann eine Allergie zum Versagen der Prothese durch Auslockerung führen.


Was kann man tun, wenn sich nach Einsatz der Hüftprothese eine Unverträglichkeit zeigt, muss die Prothese ersetzt werden?

Wichtig ist zunächst einmal, die Diagnose „Unverträglichkeit“ zu sichern. Hierzu ist in aller Regel eine Gewebeprobe nötig, denn die Allergie zeigt eine spezifische Zellkonstellation in der feingeweblichen Untersuchung. Dazu kommt, dass bei einem erneuten Auftreten von Beschwerden nach so einem kurzen Intervall auch immer ein begründeter Verdacht auf einen Infekt besteht, der klinisch und radiologisch ähnlich ablaufen kann. Die feingewebliche Untersuchung ist somit in aller Regel in der Lage hier eine Differenzierung herbeizuführen.

Ist die Diagnose gesichert muss ein Austausch der Prothese durchgeführt werden, da natürlich das auslösende Allergen beseitigt werden muss um eine erneute gut funktionierende Prothese zu erhalten und weiterem Knochenabbau vorzubeugen.

Welche Maßnahmen sollten vor dem Einsatz der Hüftprothese getroffen werden, um Allergien oder Unverträglichkeitsreaktionen auszuschließen?

Eine sorgfältige Befragung auf Allergien - insbesondere die Frage nach Reaktionen auf Modeschmuck - ist die erste Maßnahme. Nur bei bestehenden Metallallergien und multiplen anderen Allergien sollte eine hautärztliche Vorstellung und Testung auf Knochenzementbestandteile erfolgen. Bei bestehenden Allergien käme ein zementfreies Titanimplantat in Frage, welches mittlerweile in allen Altersklassen eingesetzt werden kann.

Letztendlich ist aber definitiv nicht erwiesen, dass ein Patient, welcher mit der Haut allergisch auf Metalle reagiert, dies auch tut, wenn sich dieses Metall im Körper befindet. Wesentlich ist die Aufklärung diesbezüglich.

Herr Prof. Heller, herzlichen Dank für dieses Interview!

Metalle Knochenzemente
Nickelsulphat Methylmethacrylat
Kobaltchlorid Hydroxy -Ethyl- Methacrylat
Chromtrichlorid Benzoylperoxid
Quelle: Prof. Dr. med. Karl-Dieter Heller, Chefarzt der Orthopädischen Klinik am Herzogin Elisabeth Hospital in Braunschweig und Generalsekretär der Deutschen Gesellschaft für Endoprothetik (AE).  

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