Knorpelregeneration

Gelenkknorpel ist frei von Blut- und Lymphgefäßen. Es handelt sich um ein bradytrophes Gewebe, das nach Schäden nur eine sehr geringe intrinsische Regenerationsfähigkeit besitzt.^[1] Wird die auslösende Fehlbelastung nicht reduziert, weiten sich entstandene Defekte mit der Zeit aus.

Kleinere Schäden der Knorpelmatrix können durch eine gesteigerte Synthese extrazellulärer Matrixbestandteile durch die vorhandenen Chondrozyten teilweise kompensiert werden. Bei größeren Läsionen ist die vollständige Wiederherstellung der ursprünglichen Struktur und damit der mechanischen Eigenschaften in der Regel nicht gegeben. Aufgrund der fehlenden Gefäßversorgung, der geringen Zelldichte und der eingeschränkten Migrationsfähigkeit der Chondrozyten gelangen kaum reparative Zellen in den Defekt. Abhängig von Größe, Lokalisation und Belastung können Defekte über längere Zeit stabil bleiben oder fortschreiten und so die Entstehung einer Arthrose begünstigen.

Ist der subchondrale Knochen mitgeschädigt, kommt es zu einer ausgeprägten Reparaturreaktion: Der Defekt wird mit Granulationsgewebe aufgefüllt, mesenchymale Stammzellen wandern ein und differenzieren sich zu chondrozytenähnlichen Zellen. Sie bilden Faserknorpel, der eine andere Kollagenstruktur als hyaliner Knorpel besitzt. Dieser Heilungsprozess läuft altersabhängig in unterschiedlicher Geschwindigkeit ab und beansprucht mehrere Monate. Der entstehende Faserknorpel ist mechanisch weniger belastbar als hyaliner Knorpel und anfälliger für degenerative Veränderungen.^[1]

Therapeutische Ansätze können in drei Verfahrensgruppen eingeteilt werden:

• Mechanische Glättung/Abtragung des Defekts (Débridement)
• Eröffnung des subchondralen Markraums zur Stimulation einwandernder Stammzellen (Mikrofrakturierung)
• Transplantation von Knorpel-, Knorpel-Knochen-Gewebe oder Chondrozyten^[2]
  • osteochondrale Autograft-Transplantation (OATS)
  • osteochondrale Allograft-Transplantation (OCA)
  • Matrixassoziierte autologe Chondrozytenimplantation (M-ACI)

Die Auswahl des geeigneten Verfahrens hängt unter anderem von Defektgröße, Lokalisation, Patientenalter und weiteren Faktoren ab.

siehe Hauptartikel: Knorpelchirurgie

Aktuelle Forschungsansätze zur Verbesserung der Knorpelregeneration umfassen u.a.:

• Injektionen von plättchenreichem Plasma (PRP) und mesenchymalen Stammzellen (MSC) können zur biologischen Heilung beitragen. Die Evidenz ist jedoch uneinheitlich.
• Zellfreie Biomaterialien und Hydrogele als Trägermatrix für in-situ-Regeneration
• Gentechnisch hergestellte Wachstumsfaktoren (z.B. Fibroblasten-Wachstumsfaktor) zur lokalen Stimulation
• Gentherapeutische Ansätze zur Einschleusung chondrogener Gene in Zielzellen

• Kutaish H, Klopfenstein A, Obeid Adorisio SN et al.: Current trends in the treatment of focal cartilage lesions: a comprehensive review. EFORT Open Reviews. 2025; 10(4):203–212. doi:10.1530/EOR-2024-0083.
• Brittberg M: Treatment of knee cartilage lesions in 2024: From hyaluronic acid to regenerative medicine. Journal of Experimental Orthopaedics. 2024; 11(2):e12016. doi:10.1002/jeo2.12016.
• Skoracka J, Bajewska K, Kulawik M et al.: Advances in cartilage tissue regeneration: a review of stem cell therapies, tissue engineering, biomaterials, and clinical trials. EXCLI Journal. 2024; 23:1170–1182. doi:10.17179/excli2024-7088.