Etwa jeder neunte Mensch ist von Nierensteinen betroffen, die starke Schmerzen und schwere Infektionen verursachen. Mit über 1,3 Millionen Notaufnahmen und Gesundheitsausgaben von über 5 Milliarden US-Dollar pro Jahr in den Vereinigten Staaten stellen sie eine erhebliche Gesundheitsbelastung dar. Die Laserfragmentierung durch Ureteroskopie ist die häufigste Behandlung, die Erfolgsquote bei der Steinentfernung liegt jedoch zwischen 60 und 75 %. Oft bleiben kleine, schwer zu extrahierende Fragmente zurück, wodurch die Gefahr einer natürlichen Beseitigung besteht. Obwohl Technologien wie fokussierter Ultraschall, Fragmentadhäsion mit Biopolymeren und Unterdruckaspiration erforscht wurden, stoßen sie auf Einschränkungen, insbesondere bei Standardkanalgrößen von Ureteroskopen.
Magnetisierung von Nierensteinfragmenten
In einer veröffentlichten Studie wurde das Magnetische System zur vollständigen Nephrolith-Extraktion vorgestellt, ein System, das die Effizienz der Entfernung von Nierensteinfragmenten verbessern soll. Bei diesem System werden die Steine mit einem magnetischen Hydrogel beschichtet und mithilfe eines magnetischen Führungsdrahts, der mit Standard-Ureteroskopen kompatibel ist, entnommen.
In vitro wurden mittels Laser gewonnene Nierensteinfragmente nach Größe getrennt und entweder mit Ferumoxytol allein oder in Kombination mit Chitosan (Hydrogel CF) beschichtet. Die behandelten Fragmente wurden dann zur Beurteilung der Fragmententfernung einem Magnetdraht ausgesetzt. Zu den weiteren Tests gehörten Rasterelektronenmikroskopie und Zellkultur mit menschlichen Urothelzellen, um die Zytotoxizität der magnetischen Hydrogelkomponenten zu bewerten. Das Hydrogel und seine Komponenten wurden Sicherheits- und Wirksamkeitsbewertungen in In-vitro-Studien, menschlichen Gewebeproben und Mausmodellen unterzogen, um ihre Auswirkungen auf das Urothel und die antibakteriellen Eigenschaften zu bewerten.
Sichere Fragmententfernung
Das Hydrogel CF, bestehend aus Ferumoxytol und Chitosan, zeigte bei verschiedenen Steinzusammensetzungen eine 100-prozentige Wirksamkeit bei der Beseitigung aller getesteten Fragmente, selbst derjenigen mit einer Größe von bis zu 4 mm. Partikelverfolgungssimulationen zeigten, dass kleine Steine (1 und 3 mm) mehrere Millimeter entfernt eingefangen werden konnten. Rasterelektronenmikroskopie bestätigte die Bindung von Ferumoxytol und Hydrogel CF an die Oberfläche von Calciumoxalatsteinen.
Die Bestandteile von Hydrogel CF verursachten keine signifikante Zytotoxizität auf menschliche Urothelzellen, selbst nach einer 4-stündigen Exposition. Darüber hinaus zeigten Studien an lebenden Mäusen, dass Hydrogel CF im Vergleich zu Chitosan eine geringere Exfoliation des Blasen-Urothels verursachte und sich das Urothel innerhalb von 12 Stunden wieder normalisierte. Darüber hinaus zeigten diese Komponenten antibakterielle Eigenschaften und hemmten das Wachstum uropathogener Bakterien wie z Escherichia coli Und Proteus mirabilisvergleichbar mit dem von Ciprofloxacin.
Die Fähigkeit, lithiasische Fragmente zu eliminieren, das Fehlen einer signifikanten Urotheltoxizität und die antibakterielle Aktivität legen nahe, dass die Verwendung von magnetischem Hydrogel in Laserbehandlungen von Nierensteinen durch Ureteroskopie ohne unmittelbare Komplikationen integriert werden könnte. Die antibakteriellen Eigenschaften könnten potenzielle postoperative Vorteile bieten und gleichzeitig die Eingriffszeit verkürzen. Weitere Tierstudien sind im Gange, um die Sicherheit von Hydrogel CF zu bewerten, bevor mit klinischen Studien am Menschen begonnen wird.
Dieser Artikel war übersetzt von JIMdas Teil des Medscape Professional Network ist.
