Botverlies en vervolgens falen van implantaten zijn welbekende complicaties van metaal-op-metaal (MoM) heupimplantaten. Onderzoekers denken nu te weten waarom. In een artikel dat onlangs in het tijdschrift Biomaterials is gepubliceerd, zeggen Duitse onderzoekers dat metaalresten van de implantaten het vermogen van het lichaam om nieuw bot te vormen, kunnen beïnvloeden.
Een metaal-op-metaal heupimplantaat bestaat uit een bal en een kop gemaakt van een kobalt- en chroomlegering. Oorspronkelijk ontwikkeld als een duurzamer alternatief voor implantaten met keramische of polyethyleen (plastic) componenten, bleken MoM-implantaten het tegendeel te zijn. In het algemeen hebben ze een veel hoger uitvalpercentage dan implantaten van andere materialen – een probleem dat voornamelijk (maar niet uitsluitend) wordt toegeschreven aan boterosie in het heupgewricht, wat leidt tot het losraken van het kunstgewricht en de noodzaak van revisiechirurgie.
Minuutvormige chroom- en kobaltdeeltjes (ionen) die worden geproduceerd wanneer de metalen kogel tegen de metalen kom roteert, staan erom bekend dat ze ontstekingen veroorzaken in de weefsels rond het implantaat. Maar de onderzoekers vermoedden dat metaalpuin ook mesenchymale stamcellen (MSC’s) in het nabijgelegen beenmerg zou kunnen aantasten. MSC’s hebben het vermogen om te veranderen in verschillende soorten gespecialiseerde cellen, waaronder botopbouwende cellen die osteoblasten worden genoemd. Als de MSC-functie verstoord is, zo redeneerden zij, kunnen zich geen nieuwe botcellen vormen.
Tracking the path of metal particles
De onderzoekers begonnen met het testen van het weefsel, bloed, beenmerg en gewrichtsvloeistoffen van 18 patiënten die een revisieoperatie ondergingen voor een mislukt MoM-implantaat. Zij vonden hoge niveaus van opgeloste metaalionen in al deze gebieden. (Opgeloste metalen hebben de eigenschap zich door de bloedbaan te verplaatsen en celmembranen te doorkruisen). De onderzoekers zeggen dat hun studie de eerste is die naar metaalpuin op meerdere gebieden kijkt, en het toont aan dat MoM-slijtage “enorme hoeveelheden” metaaldeeltjes genereert.
De volgende stap was het analyseren van MSC’s die uit het aangetaste beenmerg waren geïsoleerd. De stamcellen vertoonden een aanzienlijk verminderd vermogen om in osteoblasten te veranderen, hoewel hun vermogen om kraakbeen- en vetcellen te worden onveranderd bleef. De onderzoekers testten hun bevindingen vervolgens in het laboratorium door celculturen van gezonde vrijwilligers bloot te stellen aan dezelfde hoeveelheden chroom en kobalt die bij MoM-patiënten werden aangetroffen. De resultaten waren identiek – de cellen verloren hun vermogen om in botcellen te veranderen.
De auteur van de studie Carsten Parka, MD, medisch directeur van het Centrum voor Musculoskeletale Chirurgie van Charité – Universitätsmedizin in Berlijn, zegt dat het begrijpen van de effecten van de materialen die in implantaten worden gebruikt van essentieel belang is om ervoor te zorgen dat kunstheupen veilig zijn en lang meegaan. Net als zijn collega’s denkt hij dat de nadelen van metaal-op-metaal heupen duidelijk opwegen tegen de voordelen ervan en dat het gebruik ervan zorgvuldig moet worden overwogen.
Wat is er gebeurd met metalen heupen?
In de Verenigde Staten worden volledig metalen implantaten niet langer gebruikt voor totale heupvervanging, maar volledig metalen componenten worden nog steeds gebruikt in heupresurfacing, volgens Edwin Su, MD, een heup- en kniechirurg in het Hospital for Special Surgery in New York City en een expert op het gebied van heupresurfacing. (In tegenstelling tot totale heupvervanging wordt de kop van het dijbeen niet verwijderd bij heupresurfacing; in plaats daarvan wordt hij hervormd en bedekt met een metalen laag). Er zijn minder problemen geweest met de metalen componenten in heupresurfacing, “dus ze blijven worden gebruikt, hoewel zeer selectief,” zegt hij.
Dr. Su, die niet betrokken was bij de studie, legt uit dat het DuPuy metaal-op-metaalimplantaat van Johnson & Johnson, dat in 2010 van de markt werd gehaald, een uitzonderlijk hoog faalpercentage had als gevolg van de overmatige productie van metaalresten. Hoewel andere MoM-heupen niet zoveel problemen hebben gehad, zijn chirurgen ervan afgestapt ten gunste van veiligere opties.
De onderzoekers merken op dat hoewel metaalpuin een centrale rol speelt bij het falen van MoM-heupen, ook andere factoren een rol spelen, waaronder de biomechanica en anatomie van individuele patiënten.
Dr. Su is het hiermee eens en zegt: “Ik denk dat het artikel ons helpt te begrijpen waarom sommige van deze heupen falen; maar zoals met alles in de geneeskunde, is er een spectrum van reacties van verschillende patiënten. Sommige patiënten kunnen reageren op de metalen brokstukken en dit probleem aantonen; anderen doen dat waarschijnlijk niet. Alle patiënten die in dit artikel werden bestudeerd, waren mislukte MoM-heupen, waardoor de patiënten werden geselecteerd die dit probleem waarschijnlijk zullen hebben…. er zijn veel patiënten die al 15 jaar en langer een succesvol resultaat hebben.”
De meeste deskundigen zeggen dat patiënten met metaal-op-metaal-heupen ten minste jaarlijks door hun chirurg moeten worden gecontroleerd. (Als u niet zeker weet wat voor soort heupimplantaten u hebt, vraag het dan aan uw arts.) Patiënten moeten onmiddellijk melding maken van nieuwe of verergerende symptomen, waaronder problemen met lopen of pijn, ontsteking of gevoelloosheid rond het heupgewricht. Sommige artsen bevelen regelmatige controle aan van de ionenniveaus bij MoM-patiënten. De Food and Drug Administration, die dit jaar haar harde aanpak van metalen heupen heeft geïntensiveerd, suggereert dat patiënten hun artsen ook vertellen over eventuele veranderingen in hun algehele gezondheid, omdat metaalionen mogelijk problemen kunnen veroorzaken in andere delen van het lichaam, waaronder het hart.
Auteur: Linda Rath voor de Arthritis Foundation