Knorpelregeneration
1. Definition
Knorpelregeneration ist der Prozess der Heilung von geschädigtem Knorpelgewebe.
In der Orthopädie fasst man unter dem Begriff therapeutische Maßnahmen zusammen, deren Ziel die Beseitigung bzw. Besserung von Knorpelschäden an Körpergelenken sind.
2. Pathophysiologie
Das Knorpelgewebe (hyaliner Knorpel im engeren Sinne) heilt nach einer Schädigung nicht selbstständig. Ein vorhandener Defekt bleibt bestehen oder weitet sich infolge weiterer mechanischer Belastung mit der Zeit aus.
2.1. Oberflächliche Defekte
Bei oberflächlichen, den Knochen nicht mit einbeziehenden Schädigungen des Knorpels findet keine ausreichende Reparaturreaktion statt. Eine Einwanderung von Chondrozyten aus der Umgebung bleibt aus. Oberflächliche Knorpelschäden können zu einer Arthrose des betroffenen Gelenks führen. Bei günstiger Lokalisation können sie jedoch auch über lange Zeit unverändert bestehen bleiben.
2.2. Kombinierte Knorpel-Knochen Defekte
Bei einer Mitschädigung des unter dem Knorpel liegenden Knochen findet eine ausgeprägte Reparaturreaktion statt. Der Defekt wird mit Granulationsgewebe aufgefüllt, einwandernde Fibroblasten wandeln sich in Chondrozyten um und produzieren Faserknorpel. Der gesamte Heilungsprozess dauert ca. 1 Jahr. Der neu entstandene Knorpel ist jedoch weniger belastbar und anfällig für degenerative Veränderungen und daher ein nur schlechter Ersatz.
3. Therapieformen
Derzeit (2017) ist die Behandlung von Knorpelschäden Gegenstand intensiver Forschungsbemühungen. Alle im folgenden genannten Therapieansätze sind nicht vollständig zufriedenstellend, da keine der Methoden zu einer Heilung im Sinne der restitutio ad integrum (Ersatz durch ebenso belastbaren hyalinen Knorpel) führt.
Prinzipiell sind drei Behandlungsansätze bekannt:
- Mechanische Glättung und Abtragung des Defektes zur Verhinderung von Fehlbelastungen und zur Anregung der Knorpelregeneration.
- Eröffnung des Markraumes des unter dem Knorpel liegenden Knochens zur Stimulation der Einwanderung von Stammzellen zur Regeneration des des Defektes
- Transplantation von Knorpelgewebe, Knorpel-Knochen-Stücken (Mosaikplastik) oder Stammzellen
Die besten Ergebnisse erreicht man derzeit mit Techniken, bei denen der Markraum des Knochens eröffnet wird. Die folgende Auflistung ist eine Übersicht über die einzelnen Verfahren.
- Mechanische Glättung
- Debridement mit einem scharfen Löffel (Knorpeldebridement)
- Abtragung und Glättung der Oberfläche mit einem (Knorpel-Laserchirurgie)
- Techniken mit Eröffnung des Markraums
- Transplantation
- Autologe osteochondrale Transplantation
- Allogene osteochondrale Transplantation
- Perichondriumtransplantation
- Knorpelzelltransplantation (Injektion kultivierter Chondrozyten in den Defekt, z.B. MACI ®)
4. Ausblick
Eine Reihe von Therapiekonzepten zur Knorpelregeneration befindet sich in tierexperimenteller oder klinischer Erprobung. Das Hauptaugenmerk ist dabei auf die Anwendung von gentechnisch hergestellten Wachstumsfaktoren (z.B. Fibroblast Growth Factor) in den geschädigten Zonen gerichtet. Denkbar ist auch eine Gentherapie mit Einschleusung entsprechender Gene in vitale Zielzellen.