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Equines Knochenersatzmaterial

Als equines Knochenersatzmaterial wird ein aus Pferdeknochen gewonnenes xenogenes Knochenersatzmaterial bezeichnet, das in der zahnärztlichen und kieferchirurgischen Praxis zum Aufbau und zum Erhalt von Kieferknochen dient. Es gehört zur Gruppe der Xenografte – der Ersatzmaterialien tierischen Ursprungs – und tritt dort neben das weiter verbreitete bovine (vom Rind stammende) und das porcine (vom Schwein stammende) Material. Die grundsätzliche Einordnung der xenogenen Materialien, ihre Herkunftsarten und der übergeordnete Vergleich sind im Hub-Eintrag zum Xenograft dargestellt; dieser Beitrag vertieft gezielt den equinen, also den Pferde-Ursprung.

Kennzeichnend für die in der Zahnmedizin gebräuchlichen equinen Präparate ist eine schonende Aufbereitung bei niedriger Temperatur. Der Pferdeknochen wird dabei enzymatisch von zellulären und artfremden Bestandteilen befreit, während die natürliche Kollagenmatrix des Knochens erhalten bleibt. Dieser Weg unterscheidet sich grundlegend von der hitzebasierten, vollständigen Deproteinierung, mit der das rein anorganische bovine Knochenmineral hergestellt wird und bei der die organischen Anteile bewusst entfernt werden. Das Ziel der enzymatischen Deantigenisierung ist es, die antigen wirksamen Merkmale – insbesondere das sogenannte Alpha-Gal-Epitop – zu entfernen und zugleich das Kollagen zu bewahren.

Herkunft und Aufbereitung

Das Pferd dient in der regenerativen Medizin als Spendertier, weil sein Knochen dem menschlichen im mineralischen und im kollagenen Aufbau nahekommt und in großer Menge industriell verfügbar ist. Wie jedes tierische Gewebe trägt roher Pferdeknochen artfremde Oberflächenmerkmale, gegen die das menschliche Immunsystem gerichtet ist – allen voran das Alpha-Gal-Epitop. Aus diesem Grund ist die industrielle Aufbereitung entscheidend: Sie überführt das rohe Ausgangsgewebe in ein bioverträgliches Gerüst, das sich grundlegend vom Rohmaterial unterscheidet.

Der für equine Materialien charakteristische Weg ist die enzymatische Deantigenisierung bei niedriger Temperatur. Enzyme lösen die zellulären und antigenen Bestandteile heraus, ohne dass hohe Temperaturen eingesetzt werden; die natürliche Kollagenmatrix und ihre Verbindung mit dem Knochenmineral bleiben dabei weitgehend erhalten. Genau hierin liegt der Unterschied zur Herstellung des anorganischen bovinen Knochenminerals, das durch starke Hitze und Deproteinierung gezielt von seinen organischen Anteilen befreit wird und am Ende nur noch aus dem Mineral besteht. Während das bovine Standardmaterial also bewusst kollagenfrei ist, zielt die equine Aufbereitung auf den Erhalt des Kollagens.

Equine Materialien sind in mehreren Darreichungsformen erhältlich, die sich nach der klinischen Aufgabe richten. Gebräuchlich sind Granulate aus kortikalem, spongiösem oder gemischt kortiko-spongiösem Knochen, ferner vorgefertigte Blöcke für umfangreichere Aufbauten sowie formbare Zubereitungen als Gel oder Paste. Granulate füllen umschriebene Defekte und Extraktionsalveolen, formbare Zubereitungen lassen sich an unregelmäßige Knochenkonturen anpassen, und vorgefertigte Blöcke stützen größere Aufbauten mechanisch ab. Enzymatisch deantigenisierte equine Materialien werden unter verschiedenen Handelsnamen angeboten, etwa als OsteoBiol-Produkte oder von Herstellern wie Bioteck; diese Angaben dienen nur als Beispiele und stellen keine Empfehlung dar.

Struktur, Umbau und Resorption

Der mineralische Anteil equiner Materialien besteht im Wesentlichen aus einer knochenähnlichen Kalziumphosphat-Verbindung, die dem Hydroxylapatit des natürlichen Knochens entspricht. Diese porös aufgebaute Struktur wirkt osteokonduktiv: Sie bildet ein Leitgerüst, entlang dessen von den Rändern des Knochendefekts einwachsende Zellen und Gefäße vordringen. Auf dem Gerüst lagern sich die einwandernden Zellen an, bilden neuen Knochen und binden das Material schrittweise in den Alveolarknochen ein – ein Vorgang, der die spätere Osseointegration eines Implantats vorbereitet. Der erhaltenen Kollagenmatrix wird dabei eine unterstützende Rolle für die Anlagerung und Organisation der Zellen zugeschrieben.

Für das Umbauverhalten ist der Kollagenerhalt entscheidend. Histomorphometrische Untersuchungen an enzymatisch deantigenisiertem equinem Knochen zeigen, dass sich neuer Knochen bildet und das Material im Zuge des zellulären Umbaus schrittweise ersetzt wird. Das kollagenhaltige equine Material wird damit tendenziell körpernäher umgebaut als das langsam resorbierbare, rein anorganische bovine Knochenmineral, das über lange Zeit weitgehend unverändert im Gewebe verbleibt und dadurch für eine dauerhafte Volumenstabilität sorgt. In diesem Verhalten steht das equine Material dem kollagenierten porcinen Knochenersatzmaterial nahe – beide setzen auf eine erhaltene organische Matrix und einen physiologischen Umbau, gewonnen aber aus unterschiedlichen Spendertierarten. Für vorgefertigte equine Blöcke wurde darüber hinaus untersucht, wie ihre Knochendichte mit der Primärstabilität gleichzeitig eingebrachter Implantate zusammenhängt – ein Hinweis darauf, dass neben dem biologischen Umbau auch die mechanischen Eigenschaften der jeweiligen Materialform klinisch bedeutsam sind.

Abgrenzung zum porcinen und bovinen Material

Innerhalb der xenogenen Materialien lässt sich das equine vor allem über die Aufbereitung und die Spendertierart einordnen. Gegenüber dem bovinen Standardmaterial ist der Unterschied grundsätzlich: Dort wird durch Hitze und Deproteinierung ein rein anorganisches, kollagenfreies und sehr langsam resorbierbares Knochenmineral erzeugt, während das equine Material durch die enzymatische Deantigenisierung seine Kollagenmatrix behält. Zum porcinen Material ist die Nähe dagegen größer, denn auch dort existiert eine kollagenerhaltende, enzymatisch aufbereitete Variante. Der praktische Unterschied liegt weniger im Prinzip als in der Spendertierart und darin, dass porcine Materialien sowohl in kollagenierter als auch in vollständig anorganischer Form angeboten werden, während die zahnmedizinische Anwendung equiner Materialien überwiegend auf der kollagenerhaltenden, enzymatisch deantigenisierten Form beruht.

Anwendungsgebiete

Equine Knochenersatzmaterialien werden in denselben Situationen eingesetzt wie andere xenogene Materialien. Häufig dienen sie dem Erhalt des Kieferkamms nach einer Zahnentfernung (Kammerhalt beziehungsweise Socket Preservation), um das spätere Knochenangebot für ein Implantat zu sichern. Ein weiteres, in der Literatur gut untersuchtes Einsatzgebiet ist die Sinusbodenelevation im seitlichen Oberkiefer, bei der der Kieferhöhlenboden angehoben und der entstehende Raum mit Ersatzmaterial gefüllt wird. Auch in der gesteuerten Knochenregeneration und bei der Augmentation schmaler Kieferabschnitte kommen equine Granulate und Blöcke zum Einsatz.

In der gesteuerten Knochenregeneration wird das eingebrachte Ersatzmaterial häufig mit einer resorbierbaren Barriere wie einer Kollagenmembran abgedeckt, damit das schneller wachsende Weichgewebe nicht in den Aufbaubereich einwächst und dem Knochen Zeit zur Neubildung bleibt; auch equine Kollagenmembranen sind hierfür verfügbar. Welches Material in welcher Situation und mit welchem operativen Vorgehen am besten geeignet ist, hängt vom Einzelfall ab und wird hier bewusst nicht vertieft. Eine ausführliche Darstellung der Indikationen und Operationsverfahren bietet der Ratgeber Knochenersatzmaterial sowie der Lexikon-Eintrag zur Augmentation.

Wissenschaftliche Datenlage

Equine Knochenersatzmaterialien sind in klinischen und histologischen Untersuchungen geprüft worden, die schwerpunktmäßig die Sinusbodenelevation, den Kammerhalt und die gesteuerte Knochenregeneration betreffen. Für die Sinusbodenelevation liegen histologische und histomorphometrische Fallserien sowie eine randomisierte kontrollierte Studie vor, die enzymatisch deantigenisierten equinen Knochen mit anorganischem bovinem Knochenmineral vergleicht. Für den Kammerhalt und die gesteuerte Knochenregeneration existieren überwiegend Fallberichte und retrospektive Auswertungen mit histologischer Beurteilung. In der Zusammenschau bestätigen diese Arbeiten die grundsätzliche Eignung equiner Materialien für den Knochenaufbau und beschreiben eine Neubildung von Knochen bei fortschreitendem Umbau des Ersatzmaterials. Ein Teil der Untersuchungen kombiniert das equine Granulat mit körpereigenen Blutkonzentraten oder begleitet die Implantatversorgung über mehrere Jahre, sodass sich neben der reinen Knochenbildung auch Aussagen zum längerfristigen Verlauf ergeben.

Zugleich ist die Datenlage schmaler und stärker auf einzelne Arbeitsgruppen konzentriert als bei bovinem oder porcinem Material, und viele Untersuchungen haben einen begrenzten Stichprobenumfang oder den Charakter von Fallserien. Belastbare, zahlenmäßig verallgemeinerbare Erfolgsangaben lassen sich daraus nicht ableiten; sie hängen zudem stark von Indikation, Materialform und Nachbeobachtungszeit ab und werden hier daher bewusst nicht als feste Werte angegeben. Diese Einordnung ist keine Aussage gegen die Wirksamkeit, sondern eine sachliche Beschreibung des derzeitigen Evidenzstandes.

Sicherheit und Aufbereitungsqualität

Die Sicherheit equiner Materialien beruht auf der konsequenten Entfernung zellulärer, eiweißhaltiger und antigener Bestandteile durch die enzymatische Deantigenisierung, die die artfremden Merkmale und insbesondere das Alpha-Gal-Epitop reduziert. Die Herstellung erfolgt unter kontrollierten Bedingungen; die fertigen Produkte werden als zertifizierte Medizinprodukte in den Verkehr gebracht und unterliegen den entsprechenden regulatorischen Anforderungen. Als einer der Beweggründe für die Wahl des Pferdes als Spendertier wird angeführt, dass es nicht zu den Tierarten zählt, die mit der bovinen spongiformen Enzephalopathie in Verbindung gebracht werden. Zur ärztlichen Aufklärung gehört, dass Patientinnen und Patienten über den tierischen Ursprung des Materials informiert werden.

Vergleich der Materialgruppen

Zum unmittelbaren Vergleich dienen die Geschwister-Einträge zum porcinen und zum bovinen Knochenersatzmaterial; rein synthetische Werkstoffe sind in den Einträgen zu Beta-Trikalziumphosphat und Hydroxylapatit beschrieben. Neben den tierischen Materialien wird auch phykogenes (aus Algen gewonnenes) Knochenersatzmaterial verwendet; es ist einem eigenen Beitrag vorbehalten. Von den xenogenen Materialien abzugrenzen sind ferner der körpereigene Autograft und das menschliche Spendermaterial (Allograft).

Kosten und Kassenleistung

Für das equine Knochenersatzmaterial selbst gibt es keine eigene Position in der Gebührenordnung für Zahnärzte. Das Material wird als Auslage berechnet, während der operative Aufbau über die entsprechenden chirurgischen Positionen abgerechnet wird. Knochenaufbauten mit Ersatzmaterial sind im Zusammenhang mit Implantaten in der Regel eine Privatleistung. Eine detaillierte Aufstellung der Kostenbestandteile und der Rahmenbedingungen findet sich im Ratgeber Knochenersatzmaterial; verbindliche Angaben ergeben sich stets aus dem individuellen Heil- und Kostenplan.

Literatur

Quellen und weiterführende Literatur

• Di Stefano DA, Gastaldi G, Vinci R, Cinci L, Pieri L, Gherlone E (2015): Histomorphometric Comparison of Enzyme-Deantigenic Equine Bone and Anorganic Bovine Bone in Sinus Augmentation: A Randomized Clinical Trial with 3-Year Follow-Up. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. doi:10.11607/jomi.4057
• Di Stefano DA, Gastaldi G, Vinci R, Polizzi E, Cinci L, Pieri L, Gherlone E (2016): Bone Formation Following Sinus Augmentation with an Equine-Derived Bone Graft: A Retrospective Histologic and Histomorphometric Study with 36-Month Follow-up. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. doi:10.11607/jomi.4373
• Nevins M, Heinemann F, Janke UW, Lombardi T, Nisand D, Rocchietta I, Santoro G, Schupbach P, Kim DM (2013): Equine-Derived Bone Mineral Matrix for Maxillary Sinus Floor Augmentation: A Clinical, Radiographic, Histologic, and Histomorphometric Case Series. The International Journal of Periodontics & Restorative Dentistry. doi:10.11607/prd.1728
• Tetè S, Zizzari V, Vinci R, Zara S, Di Tore U, Manica M, Cataldi A, Mortellaro C, Piattelli A, Gherlone E (2014): Equine and Porcine Bone Substitutes in Maxillary Sinus Augmentation. Journal of Craniofacial Surgery. doi:10.1097/SCS.0000000000000739
• Di Stefano DA, Vinci R, Capparè P, Gherlone E (2021): A retrospective preliminary histomorphometric and clinical investigation on sinus augmentation using enzyme-deantigenic, collagen-preserving equine bone granules and plasma rich in growth factors. International Journal of Implant Dentistry. doi:10.1186/s40729-021-00336-9
• Cinci L, Pieri L, Leonida A, Todeschini G, Lomartire G (2016): Socket Preservation using Enzyme-treated Equine Bone Granules and an Equine Collagen Matrix: A Case Report with Histological and Histomorphometrical Assessment. The Journal of Contemporary Dental Practice. doi:10.5005/jp-journals-10024-1949
• Di Stefano DA, Piattelli A, Zaniol T, Iezzi G (2020): Implant and Prosthetic Success Following Peri-implant Guided Bone Regeneration in the Esthetic Zone Using an Equine Cortical Bone Membrane and an Equine Enzyme-Treated Bone Graft: A Retrospective Study with 9-year Follow-Up. The International Journal of Oral & Maxillofacial Implants. doi:10.11607/jomi.7906
• Orlando F, Arosio F, Arosio P, Di Stefano DA (2019): Bone Density and Implant Primary Stability. A Study on Equine Bone Blocks. Dentistry Journal. doi:10.3390/dj7030073
• Di Stefano DA, Bassi MA, Ludovichetti M, Pagnutti S (2012): Maxillary sinus lift with a collagenic equine heterologous bone substitute. Histomorphometric analysis. Italian Oral Surgery. doi:10.1016/j.ios.2011.05.008

Aktualisiert am: 3. September 2026

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