Die Knorpelregeneration versucht geschädigte Gelenkknorpel wiederherzustellen. Mehrere Techniken wurden für die Knorpelregeneration verwendet. Während einige von diesen heute verwendet werden, suchen die Forscher nach neuen Möglichkeiten, Knorpel nachwachsen zu lassen, um den Menschen die Schmerzen von Osteoarthritis zu erleichtern.
Was ist Gelenkknorpel?
Die Knorpelmatrix besteht aus Kollagenen, Proteoglykanen und nicht-kollagenen Proteinen.
Während Knorpel eine hochorganisierte Struktur ist, sind etwa 85 Prozent des Knorpels Wasser. Bei älteren Menschen sinkt diese auf etwa 70 Prozent. Chondrozyten sind die einzigen Zellen im Knorpel, die die Knorpelmatrix produzieren und erhalten.
Gelenkknorpel dient als Polster und Stoßdämpfer im Gelenk. Es tut dies, weil es die Enden der zwei Knochen, die das Gelenk bilden, auskleidet. Knorpelschäden können durch verschiedene Zustände verursacht werden:
- Gelenkverletzungen
- avaskuläre Nekrose
- Osteochondrosis dissecans
- Osteoarthritis
- rheumatoide Arthritis
Gelenke, die von Knorpelschäden betroffen sind, werden schmerzhaft, steif und haben eine begrenzte Bewegungsfreiheit.
Das Problem ist, dass Knorpel nicht in der Lage ist, sich selbst zu heilen. Folglich ist der Gelenkknorpel der Fokus vieler Forscher und Gewebeingenieure geworden, die danach streben, neuen Knorpel wachsen zu lassen und ihn anstelle von beschädigtem oder verbrauchtem Knorpel zu transplantieren. Fortschritte bei der Knorpelregeneration Es wurden mehrere Techniken entwickelt, die Fortschritte bei der Knorpelregeneration zeigen.
Debridement oder Abrasion – Ein Chirurg entfernt arthroskopisch lockeren Knorpel, der Blutungen an der Knochenoberfläche und das Wachstum von Faserknorpel (Faserknorpel oder Narbengewebe) verursacht. In einigen Fällen ist der Faserknorpel möglicherweise nicht stark genug, um das Gelenk wirksam zu schützen.
Mikrofraktur – Ein Operateur entfernt arthroskopisch den betroffenen Bereich und macht mehrere Perforationen im Knochen. Dies soll auch die Blutung und das Wachstum von Faserknorpel stimulieren.
- Mosaikplastik oder Osteochondrale Autotransplantationschirurgie – Ein Chirurg entfernt einen Knochenknochen mit Knorpelüberzug aus einem gesunden Gelenkbereich und transplantiert ihn in den geschädigten Bereich.
- Periostale Klappe – Ein Chirurg entfernt einen Teil des Periosts (das Bindegewebe, das alle Knochen bedeckt) vom Schienbein und transplantiert es in den Bereich der Knorpelschädigung.
- Autologe Chondrozyten-Implantation (ACI) – Ein Chirurg entfernt arthroskopisch eine kleine Knorpelportion aus dem Knie. Das Gewebe wird dann zu einem Labor geschickt, um kultiviert zu werden. Eine zweite Operation ist erforderlich, damit die im Labor gewachsenen Zellen an der Stelle des beschädigten Knorpels implantiert werden können.
- Osteochondrale Allotransplantate – Ein Spenderknochen wird verwendet, um den beschädigten Knorpel zu reparieren.
- Matrix-assoziierte Chondrozyten-Implantation (MACI) – Die FDA hat dieses Verfahren im Jahr 2017 für Personen unter 55 Jahren mit "fokalen chondralen Defekten" genehmigt – Läsionen, die zu Osteoarthritis des Knies führen können. Es ähnelt ACI, erfordert jedoch weniger invasive Eingriffe und die Chondrozyten werden auf einem Pflaster, das als Gerüst über der beschädigten Stelle wirkt, an den Chirurgen zurückgeschickt.
- Alle Verfahren ergeben gemischte Ergebnisse. Es gibt immer noch viele Fragen, die Versuche zur Knorpelregeneration plagen.
- Weitere klinische Studien sind erforderlich, um definitive Antworten zu finden und Verfahren zu entwickeln, die Arthritis-Symptome lindern und einen dauerhaften Ersatz für beschädigten Knorpel produzieren.
Die Forschung geht weiter
Die Herausforderung, eine bessere Lösung für die Knorpelregeneration zu finden, ist in den Köpfen vieler Forscher verankert. Überall auf der Welt werden neue Forschungen und Techniken in dieser Angelegenheit untersucht und die ersten Ergebnisse sehen vielversprechend aus.
Zum Beispiel entdeckten Bioingenieure an der Rice University 2008, dass intensiver Druck (vergleichbar mit dem, der über eine halbe Meile unter der Oberfläche des Ozeans gefunden wird) die Knorpelzellen dazu stimuliert, neues Gewebe zu bilden.
Dieses neue Gewebe besitzt fast alle Eigenschaften von natürlichem Knorpel.
Die Forscher glauben, dass diese Entwicklung vielversprechend für die Behandlung von Arthritis ist. Der leitende Forscher warnte davor, dass es mehrere Jahre dauern würde, bis der Prozess für klinische Tests am Menschen bereit wäre.
Stammzellen werden auch verwendet, um neuen Knorpel für arthritische Hüften in einer Technik an der Washington University School of Medicine ab 2017 zu entwickeln. In Partnerschaft mit Cytex Therapeutics, die Hoffnung dieser Forscher ist, dass dies eine Alternative zur Hüftprothese werden wird Chirurgie.
Diese Technik ist am vielversprechendsten für Menschen unter 50. Sie verwendet "3-D, biologisch abbaubares synthetisches Gerüst" und hebt das Hüftgelenk im Wesentlichen wieder auf, um die Schmerzen zu lindern. Bei arthritischen Patienten kann dies die Notwendigkeit einer neuen Hüfte verzögern, wenn nicht beseitigen.
