İnsan süngerimsi kemiğinden gentamisin ve teikoplanin salınımının in vitro değerlendirilmesi

Amaç: Bu çalışmada teikoplanin veya gentamisin emdirilen insan süngerimsi kemiğinin lokal antibiyotik taşıyıcısı olarak in vitro antibakteriyel etkinliği araştırıldı. Çalışma planı: Çalışmada parsiyel veya total kalça protezi uygulanan yedi hastanın eksize edilen femur başlarındaki süngerimsi kemikten elde edilen örnekler kullanıldı. Kemik örnekleri iki gruba ayrılarak bir grup gentamisin, diğer grup ise tekoplanin içinde bir saat bekletildi. Kontrol amaçlı olarak, steril salin solüsyonu içinde bekletilmiş kemik örnekleri kullanıldı. Kemik örneklerinin antibiyotik salgılama özellikleri disk difüzyon yöntemiyle, her bir günde yedişer örnekte olmak üzere, 1, 3, 7, 10, 14, 18 ve 21. günlerde in vitro olarak değerlendirildi. Gentamisin için E. coli ATCC 25922, teikoplanin için S. aureus ATCC 25923 suşları kullanıldı ve sırasıyla ≥15 mm ve ≥14 mm zon çapları in vitro etkinlik olarak kabul edildi. Sonuçlar: Test edilen günlerde ölçülen agar disk çapları incelendiğinde, teikoplanin + kemik (12-18 gün) yapısının gentamisin + kemik yapısına (7-10 gün) oranla daha uzun süreli salınım oluşturduğu izlendi. Kontrol grubunda inhibisyon oluşmadı. Teikoplanin ve gentamisin arasında agar disk çapları ortalamaları açısından birinci ve üçüncü günlerde anlamlı farklılık bulunmazken, yedinci (p=0.008) ve 10. günlerde (p=0.003) teikoplanin örneklerinin inhibisyon alanı anlamlı derecede fazla bulundu. Çıkarımlar: Bulgularımız, insan süngerimsi kemiğinin uygun koşullarda teikoplanin ile önemli miktarda birleşme oluşturduğunu ve yaklaşık iki hafta boyunca etkin düzeyde antibiyotik salınımı sağladığını göstermektedir.

In vitro evaluation of gentamicin and teicoplanin release from cancellous human bone

Objectives: This study was designed to determine the in vitro antibacterial activity of gentamicin- or teicoplanin-impregnated human cancellous bone as a local antibiotic carrier. Methods: The study samples were obtained from human cancellous bone within the femur head in seven patients who underwent partial or total hip arthroplasty. Bone specimens were processed and incubated with gentamicin or teicoplanin for an hour. Control bone specimens were soaked in sterile saline solution for the same duration. Antibiotic release of bone specimens was assessed by the disc diffusion technique after 1, 3, 7, 10, 14. 18, and 21 days of antibiotic impregnation, with seven samples in each group. The test strains were E. coli ATCC 25922 for gentamicin, and S. aureus ATCC 25923 for teicoplanin. In vitro antibiotic efficacy was defined as an inhibition zone diameter of ≥15 mm for gentamicin, and ≥14 mm for teicoplanin. Results: Evaluation of inhibition zone diameters showed that bone + teicoplanin complexes had a longer duration of antibiotic release than that of bone + gentamicin complexes (12 to 18 days vs 7 to 10 days). There was no inhibition in the control group. There were no significant differences in inhibition zone diameters of teicoplanin- and gentamicin- treated specimens on the first and third days; however, teicoplanin exhibited significantly greater zone diameters on the seventh (p=0.008) and tenth (p=0.003) days. Conclusion: Our data show that, under appropriate conditions, human cancellous bone incorporates a considerable amount of teicoplanin and exhibits effective antibiotic release for approximately two weeks.

___

  • 1. Swiontkowski MF, Hanel DP, Vedder NB, Schwappach JR. A comparison of short- and long-term intravenous antibiotic therapy in the postoperative management of adult osteomyelitis. J Bone Joint Surg [Br] 1999;81:1046-50.
  • 2. Hierholzer G, Rehn J, Knothe H, Masterson J. Antibiotic therapy of chronic post-traumatic osteomyelitis. J Bone Joint Surg [Br] 1974;56:721-9.
  • 3. Mader JT, Wang J, Calhoun JH. Antibiotic therapy for musculoskeletal infections. J Bone Joint Surg [Am] 2001;83:1878-90.
  • 4. Kanellakopoulou K, Giamarellos-Bourboulis EJ. Carrier systems for the local delivery of antibiotics in bone infections. Drugs 2000;59:1223-32.
  • 5. Winkler H, Janata O, Berger C, Wein W, Georgopoulos A. In vitro release of vancomycin and tobramycin from impregnated human and bovine bone grafts. J Antimicrob Chemother 2000;46:423-8.
  • 6. Witso E, Persen L, Loseth K, Bergh K. Adsorption and release of antibiotics from morselized cancellous bone. In vitro studies of 8 antibiotics. Acta Orthop Scand 1999;70:298-304.
  • 7. Witso E, Persen L, Benum P, Bergh K. Cortical allograft as a vehicle for antibiotic delivery. Acta Orthop 2005;76:481-6.
  • 8. Witso E, Persen L, Benum P, Bergh K. Release of netilmicin and vancomycin from cancellous bone. Acta Orthop Scand 2002;73:199-205.
  • 9. Hendricks KJ, Lane D, Burd TA, Lowry KJ, Day D, Phaup JG, et al. Elution characteristics of tobramycin from polycaprolactone in a rabbit model. Clin Orthop Relat Res 2001;(392):418-26.
  • 10. Athanasiou KA, Niederauer GG, Agrawal CM. Sterilization, toxicity, biocompatibility and clinical applications of polylactic acid/polyglycolic acid copolymers. Biomaterials 1996;17:93-102.
  • 11. Witso E, Persen L, Loseth K, Benum P, Bergh K. Cancellous bone as an antibiotic carrier. Acta Orthop Scand 2000;71:80-4.
  • 12. Lindsey RW, Probe R, Miclau T, Alexander JW, Perren SM. The effects of antibiotic-impregnated autogeneic cancellous bone graft on bone healing. Clin Orthop Relat Res 1993;(291):303-12.
  • 13. Witso E, Persen L, Benum P, Aamodt A, Husby OS, Bergh K. High local concentrations without systemic adverse effects after impaction of netilmicin-impregnated bone. Acta Orthop Scand 2004;75:339-46.
  • 14. Performance Standards for Antimicrobial Disk Susceptibility Tests; Approved Standard - Ninth Edition. Clinical and Laborotary Standards Institue document M2-A9. Wayne, PA: Clinical and Laboratory Standards Institute; 2006. Available from: http://www.clsi.org/source/orders/free/ m2-a9F.pdf.
  • 15. Bayston R, Milner RD. The sustained release of antimicrobial drugs from bone cement. An appraisal of laboratory investigations and their significance. J Bone Joint Surg [Br] 1982;64:460-4.
  • 16. Beardmore AA, Brooks DE, Wenke JC, Thomas DB. Effectiveness of local antibiotic delivery with an osteoinductive and osteoconductive bone-graft substitute. J Bone Joint Surg [Am] 2005;87:107-12.
  • 17. De Long WG Jr, Einhorn TA, Koval K, McKee M, Smith W, Sanders R, et al. Bone grafts and bone graft substitutes in orthopaedic trauma surgery. A critical analysis. J Bone Joint Surg [Am] 2007;89:649-58.
  • 18. Insall JN, Thompson FM, Brause BD. Two-stage reimplantation for the salvage of infected total knee arthroplasty. J Bone Joint Surg [Am] 1983;65:1087-98.
  • 19. Picknell B, Mizen L, Sutherland R. Antibacterial activity of antibiotics in acrylic bone cement. J Bone Joint Surg [Br]1977;59:302-7.
  • 20. Evans RP, Nelson CL. Gentamicin-impregnated polymethylmethacrylate beads compared with systemic antibiotic therapy in the treatment of chronic osteomyelitis. Clin Orthop Relat Res 1993;(295):37-42.
  • 21. Yamashita Y, Uchida A, Yamakawa T, Shinto Y, Araki N, Kato K. Treatment of chronic osteomyelitis using calcium hydroxyapatite ceramic implants impregnated with antibiotic. Int Orthop 1998;22:247-51.
  • 22. Zelken J, Wanich T, Gardner M, Griffith M, Bostrom M. PMMA is superior to hydroxyapatite for colony reduction in induced osteomyelitis. Clin Orthop Relat Res 2007;(462):190-4.
  • 23. Buranapanitkit B, Srinilta V, Ingviga N, Oungbho K, Geater A, Ovatlarnporn C. The efficacy of a hydroxyapatite composite as a biodegradable antibiotic delivery system. Clin Orthop Relat Res 2004;(424):244-52.
  • 24. Shinto Y, Uchida A, Korkusuz F, Araki N, Ono K. Calcium hydroxyapatite ceramic used as a delivery system for antibiotics. J Bone Joint Surg [Br] 1992;74:600-4.
  • 25. Göğüş A, Şener N, Akman Ş, Bilgiç B. Kemik defektlerinin iyileştirilmesinde kalsiyum sülfat ve kalsyium hidroksiapatitin karşılaştırılması. Hacettepe Ortopedi Dergisi 2001;11:49-54.
  • 26. Aimin C, Chunlin H, Juliang B, Tinyin Z, Zhichao D. Antibiotic loaded chitosan bar. An in vitro, in vivo study of a possible treatment for osteomyelitis. Clin Orthop Relat Res 1999;(366):239-47.
  • 27. Zilch H, Lambiris E. The sustained release of cefotaxim from a fibrin-cefotaxim compound in treatment of osteitis. Pharmacokinetic study and clinical results. Arch Orthop Trauma Surg 1986;106:36-41.
  • 28. Calhoun JH, Mader JT. Treatment of osteomyelitis with a biodegradable antibiotic implant. Clin Orthop Relat Res 1997;(341):206-14.
  • 29. Becker PL, Smith RA, Williams RS, Dutkowsky JP. Comparison of antibiotic release from polymethylmethacrylate beads and sponge collagen. J Orthop Res 1994;12:737-41.
  • 30. Günal I, Seber S, Kiraz N, Türkay S, Oztuna V, Gökturk E. In vitro evaluation of antibiotic diffusion from antibiotic impregnated xenografts. Rev Chir Orthop Reparatrice Appar Mot 1996;82:59-62. [Abstract]
Acta Orthopaedica et Traumatologica Turcica-Cover
  • ISSN: 1017-995X
  • Başlangıç: 2015
  • Yayıncı: Türk Ortopedi ve Travmatoloji Derneği
Sayıdaki Diğer Makaleler

İnsan süngerimsi kemiğinden gentamisin ve teikoplanin salınımının in vitro değerlendirilmesi

Cemal KAZIMOĞLU, Hasan KARAPINAR, Muhittin ŞENER, İlhan AFŞAR, Karataş Aslı Gamze ŞENER, ULAŞ AKGÜN

Sağlıklı kişilerde metatars başlarında dinamik basınç dağılım şekilleri

ULUNAY KANATLI, Haluk YETKİN, Aykın ŞİMŞEK, AKİF MUHTAR ÖZTÜRK, Erdinç ESEN, Köksal BEŞLİ

İleri derecede deformiteye yol açan dejeneratif diz eklemi hastalıklarında total diz artroplastisinin orta dönem sonuçları

BERK GÜÇLÜ, MEHMET BAHADDİN GÜZEL, Kerem BAŞARIR, Bülent ERDEMLİ, İlker ÇETİN

Pes planovalguslu serebral felçli olgularda Grice subtalar eklem dışı artrodezinin sonuçları

Melih GÜVEN, Abdullah EREN, Budak AKMAN, Koray ÜNAY, Namık Kemal ÖZKAN

Primer kalça protezi uygulanan hastalarda yaşam kalitesinin değerlendirilmesi

Ebru SİNİCİ, Servet TUNAY, VOLGA BAYRAKCI TUNAY, ERDEN KILIÇ

Peroneus longus tendonu ile ön çapraz bağ rekonstrüksiyonu

SERVET KERİMOĞLU, Osman AYNACI, Metehan SARAÇOĞLU, Hafız AYDIN, Ahmet Uğur TURHAN

Doğuştan çarpık ayak tedavisinde geniş cerrahi diseksiyonun uzun dönem sonuçları

Gökmen DENİZ, HASAN BOMBACI, Hakan TUYGUN, Mücahit GÖRGEÇ, Özkan KÖSE, H.Serhat YANIK

Van bölgesindeki amputasyonlar: Çokmerkezli epidemiyolojik çalışma

ALİ ALP DOĞAN, İbrahim SUNGUR, Serkan BİLGİÇ, Mustafa USLU, Bekir ATİK, Önder TAN, Salih ÖZGÖKÇE, Dinçay ULUÇ, Hüseyin ÇOBAN, Metin TÜRKOĞLU, FUAT AKPINAR

Acil ortopedi ve travmatoloji polikliniğinde omurga ve pelvis değerlendirmesi için gereksiz bilgisayarlı tomografi kullanımı

Bülent DAĞLAR, Önder Murat DELİALİOĞLU, Erman CEYHAN, Güzelali ÖZDEMİR, Bülent Adil TAŞBAŞ, Kenan BAYRAKCI, Uğur GÜNEL

Kalça kırığı nedeniyle ameliyat edilen 65 yaş üstü hastalarda mortaliteye etki eden risk faktörlerinin değerlendirilmesi

İRFAN ÖZTÜRK, Serdar TOKER, Erdem ERTÜRER, Bülent AKSOY, Faik SEÇKİN