Mikrobiologische und pathologische Analyse explantierter unterschiedlich kryokonservierter Schädelkalotten nach dekompressiver Hemikraniektomie

Abstract

<strong>Einleitung: </strong> Die Kryokonservierung von explantierten Schädelknochenlappen, insbesondere die optimale Lagertemperatur, ist ein diskutiertes Thema. Es gibt bislang keine Studien, die das mikrobiologische Profil und das Infektionspotenzial von Schädelknochenlappen, die an derselben Institution bei unterschiedlichen Temperaturen für neurochirurgische Zwecke kryokonserviert wurden, verglichen haben. Darüber hinaus sind Reimplantationen von autologen Schädelkalotte nach dekompressiven Hemikraniektomien (DHs) mit hohen Raten postoperativer Knochenlappenresorption (BFR) verbunden, wobei unklar ist, ob die Lagerungsbedingungen zur Entwicklung von BFR-Vorläufern beitragen. <br /> <strong>Methoden: </strong> Im Rahmen unserer klinischen Studie DRKS00023283 wurden explantierte Schädelknochenlappen, die während einer DH zwischen 2019 und 2020 entnommen wurden, kryokonserviert und analysiert. Diese Knochenlappen wurden entweder bei -23 °C oder -80 °C gelagert. Wir führten bakterielle Kulturen der kryokonservierten Deckel durch und kontaminierten die Knochenfragmente in einer Suspension mit spezifischen Pathogenen (S. aureus, S. epidermidis und C. acnes, Koloniebildende Einheiten CFU 10^3/ml) über 24 Stunden, um eine zweite Kultur durchzuführen. Parallel dazu untersuchten wir die Zellviabilität der Knochendeckel nach dem Auftauen, indem wir Parameter des Knochenstoffwechsels wie PTH1 und OPG mittels Immunhistochemie analysierten. Das Ausmaß avitalen Knochengewebes wurde durch H&E-Färbung ermittelt, und wiederholte Tests wurden nach 6 Monaten durchgeführt. <br /> <strong>Ergebnisse: </strong> Insgesamt wurden 17 kryokonservierte Schädelknochenlappen (8 bei -23 °C, 9 bei -80 °C) analysiert. Die mittlere Dauer der Kryokonservierung betrug 10,5 Monate (2–17 Monate). In der normalen bakteriellen Kultur wurden keine Mikroorganismen nachgewiesen. Nach aktiver Kontamination zeigten alle Proben ein ähnliches Bakterienwachstum der genannten Pathogene, was keinen Einfluss der Lagertemperatur auf die Infektionsdynamik der Schädelkalotte erkennen ließ. Darüber hinaus wurde bei allen Lappen ein relevanter Grad an Knochenavitalität festgestellt, der sich nach 6 Monaten signifikant erhöhte (p &lt; 0,001). Die Lagerung bei -23 °C (p = 0,006) und längere Lagerzeiten (p &lt; 0,001) wurden als prognostische Faktoren für höhere Raten an Knochenavitalität identifiziert. <br /> <strong>Schlussfolgerungen: </strong> Unsere Studie zeigte, dass die Lagertemperatur keinen Einfluss auf das Infektionsrisiko der Schädelknochenlappen hat, jedoch beeinflusst sie die Knochenavitalität. Die Lagerung bei -80 °C erwies sich als vorteilhaft, was bei der zukünftigen Handhabung von explantierten Schädelknochendeckel berücksichtigt werden sollte. Gleichzeitig stellt sich die Frage, ob die Reimplantation von autologen Schädelknochenlappen angesichts des hohen Grades an Knochenavitalität, einem potenziellen Vorläufer der BFR, weiterhin die beste Option darstellt.