Materialeigenschaften von Brustimplantaten und Kapselbildung

Nach dem Einsetzen eines Brustimplantats bildet der Körper natürlicherweise eine dünne Bindegewebsschicht um den Fremdkörper – die sogenannte Kapsel. Verhärtet und verzieht sich diese Kapsel übermäßig, spricht man von einer Kapselfibrose beziehungsweise Kapselkontraktur, einer der häufigsten Gründe für Folgeeingriffe nach Brustimplantaten. Die Kapsel selbst entsteht durch eine ganz normale Fremdkörperreaktion des Immunsystems; problematisch wird sie erst, wenn übermäßig viel Bindegewebe und Kollagen eingelagert werden und die Kapsel schrumpft oder verhärtet. Eine aktuelle Laborstudie hat untersucht, ob die mechanische Steifigkeit des Silikonmaterials selbst einen Einfluss auf diesen Vernarbungsprozess hat – ein Faktor, der bislang gegenüber biochemischen und immunologischen Ursachen wenig beachtet wurde und der sich, anders als manche biologischen Eigenschaften, gezielt durch die Materialwahl beeinflussen ließe.

Wie die Steifigkeit von Implantaten die Kapselbildung beeinflusst

Die Forschungsgruppe stellte Silikon-Prüfkörper (Polydimethylsiloxan, PDMS) mit unterschiedlicher Steifigkeit her – von sehr weich bis deutlich fester, gemessen in einer Bandbreite von 60 bis 2000 Kilopascal – und testete diese sowohl an menschlichen Hautbindegewebszellen (Fibroblasten) im Labor als auch in einem Tiermodell an Ratten. Dabei zeigte sich: Je steifer das Material, desto stärker wurden jene zellulären Signalwege aktiviert, die Bindegewebsbildung und Vernarbung antreiben. Konkret registrierten die Forschenden bei steiferen Implantaten eine vermehrte Aktivierung von Andockstellen an der Zelloberfläche (Integrine) sowie nachgeschalteter Signalproteine, eine veränderte Organisation des Zellskeletts und eine vermehrte Wanderung eines Signalproteins namens YAP in den Zellkern, wo es die Ablesung vernarbungsfördernder Gene anschaltet. In der Folge stieg die Ausschüttung von Botenstoffen und Strukturproteinen, die Kollagenbildung und Bindegewebsumbau fördern. Im Tiermodell gingen steifere Implantate nach vier und zwölf Wochen mit einer dickeren, kollagenreicheren und stärker entzündlich veränderten Kapsel einher. Bei den weichsten getesteten Materialien fielen diese Veränderungen deutlich schwächer aus und blieben auch über den gesamten Beobachtungszeitraum gedämpft.

Die Autorinnen und Autoren schlagen deshalb vor, die Materialsteifigkeit als einen von mehreren gestaltbaren Parametern bei der Entwicklung künftiger Silikonimplantate zu betrachten. Wichtig ist dabei die Einordnung: Es handelt sich um eine Grundlagenstudie an Zellkulturen und im Rattenmodell, nicht um eine Untersuchung an Patientinnen. Ob sich weichere Silikonvarianten in der Praxis tatsächlich in niedrigeren Kapselkontraktur-Raten beim Menschen niederschlagen, ist damit noch nicht belegt, auch weil sich Rattenhaut und Rattengewebe in ihrer Reaktion auf Fremdkörper von menschlichem Gewebe unterscheiden können.

Unterschiede zwischen aktuellen Silikonimplantaten

Eine zweite, unabhängige Untersuchung hat aktuelle Silikongel-Implantate der vier großen US-Hersteller – Allergan, Mentor, Motiva und Sientra – systematisch miteinander verglichen. Die Autorinnen und Autoren dieser Arbeit weisen darauf hin, dass die Wahl eines bestimmten Implantats in der Praxis häufig stärker von Marketing, sozialen Medien und Markentreue geprägt ist als von objektiven, vergleichenden Messdaten. Um dem entgegenzuwirken, wurden jeweils zwei ungeöffnete Implantate pro Modell mit acht unterschiedlichen Verfahren geprüft: unter anderem eine fotografische Analyse auf einem Kipptisch, Bewegungsanalysen per Video, mechanische Tests der Gel-Hülle-Verbindung, biomechanische Gelmessungen, Ultraschalluntersuchungen sowie eine verblindete Tastbeurteilung durch Patientinnen.

Die Ergebnisse zeigten teils deutliche Unterschiede zwischen den Produkten. Das Modell MemoryGel BOOST von Mentor wies über alle biomechanischen Messverfahren hinweg die höchste Formstabilität des Gels sowie die stärkste Verbindung zwischen Gel und Hülle auf. Bei der verblindeten Tastprüfung durch Patientinnen landete es jedoch nur auf dem dritten Platz – das Modell MemoryGel Xtra wurde hier am besten bewertet. Das Modell Sientra 106 zeigte durchgehend die geringste Formstabilität. Implantate von Allergan erzielten die beste Sichtbarkeit der Hülle im Ultraschall sowie die höchste Bewertung hinsichtlich der Bandbreite verfügbarer Profile für unterschiedliche ästhetische und rekonstruktive Anwendungen.

Bemerkenswert ist, dass eine höhere gemessene Formstabilität nicht automatisch mit einem als angenehmer empfundenen Tastbefund einherging – beides scheinen also teilweise unabhängige Eigenschaften zu sein. Die Studie liefert damit eine objektive, herstellerunabhängige Vergleichsbasis für physikalische Implantateigenschaften, sagt aber nichts über langfristige klinische Ergebnisse wie Kapselkontraktur-Raten oder Haltbarkeit im Körper aus, da hierfür keine Nachbeobachtungsdaten an Patientinnen erhoben wurden.

Einordnung

Beide Arbeiten befassen sich aus unterschiedlicher Perspektive mit denselben Grundfragen: Wie ist ein Brustimplantat aufgebaut, und welche Eigenschaften des Materials wirken sich auf das Ergebnis aus? Die Laborstudie liefert einen möglichen biologischen Mechanismus dafür, warum Materialsteifigkeit für die Kapselbildung relevant sein könnte, bleibt aber vorklinisch und wurde nicht an Menschen geprüft. Der Herstellervergleich zeigt reale, messbare Unterschiede zwischen aktuell verwendeten Implantaten, ohne diese direkt mit klinischen Komplikationsraten wie Kapselkontraktur zu verknüpfen. Beide Studien liefern damit wichtige Bausteine für das Verständnis von Implantateigenschaften, ersetzen aber keine Langzeitstudien an Patientinnen, die einen direkten, ursächlichen Zusammenhang zwischen bestimmten Materialeigenschaften und klinischen Ergebnissen herstellen. Für die Weiterentwicklung von Implantaten liefern sie dennoch wertvolle, sich ergänzende Ansatzpunkte.