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Reibun gsfrei

Ohne Knorpel geht nix

Dr. Florian Dirisamer - Orthopädie und Sportchirurgie, Puchenau bei LinzA. o. Univ. Prof. Dr. Christian Fink - Genkpunkt
Text: Florian Dirisamer und A.O. Univ. Prof. Dr. Christian Fink

Der menschliche Gelenkknorpel sorgt dafür, dass bei Bewegungen wenig Reibung auftritt und Stöße abgefedert werden. Um diese Funktion zu erfüllen, ist er in vielerlei Hinsicht besonders.

Knorpelgewebe bildet den Überzug der Gelenkflächen. Er besteht aus Zellen, sogenannten Chondrocyten, die in eine wasserreiche Grundsubstanz eingebettet sind. Darin enthalten sind unter anderem Kollagenfasern und Glykosyminoglykane, das sind Zuckerverbindungen, die Wasser binden. Dadurch bekommt der Knorpel seine hohe Elastizität. Die bekanntesten Vertreter sind die Hyaluronsäure und Chondroitinsulfat, die in vielen Nahrungsergänzungsmitteln oder Arthrosemedikamenten enthalten sind. 

Gelenkknorpel enthält keine Blutgefäße. Er wird über Diffusion aus der Gelenkflüssigkeit ernährt. Ähnlich einem Schwamm wird er bei Belastung „ausgepresst“ und kann in der Entlastungsphase Nährstoffe „aufsaugen“. Regelmäßige Belastung ist für den Gelenkknorpel also ganz wichtig. Diese besondere Form der Nährstoffaufnahme und die dauernde hohe Belastung erklären aber auch, warum Knorpel einem Verschleiß unterliegt. In anderen Geweben wird Verschleiß durch die Bildung neuer Zellen kompensiert. Der Knorpel hat kaum Regenerationspotential, da im Laufe des Lebens keine neuen Knorpelzellen mehr gebildet werden. Wir müssen mit unserer Grundausstattung auskommen, Extras gibt es nicht. Mit zunehmendem Alter nimmt Zellzahl und Wassergehalt ab. Der Knorpel verliert dadurch Elastizität, es bilden sich zunächst oberflächliche Aufrauhungen, die im weiteren Verlauf an Tiefe zunehmen und schließlich zur Arthrose führen können.

 

Reibungsfrei

 

„Keine aktuelle Knorpeloperationsmethode ist in der Lage, ganz normalen Gelenkknorpel zu erzeugen. Wir sind nicht ganz so gut wie die Natur, kommen ihr aber nahe.
Deshalb: Prävention durch Bewegung und Training, und wenn tatsächlich ein Knorpelschaden aufgetreten ist, frühzeitige und effiziente Behandlung“. Christian Patsch

Machen Knorpelschäden Schmerzen?

Nein! Knorpelgewebe enthält keine Nerven, eine Schmerzwahrnehmung aus dem Knorpel gibt es deshalb nicht. Mitunter kommt es aber zu einer Mitreaktion der Knochenschicht direkt unterhalb des Gelenkknorpels. Hier sind sehr viele Nervenfasern enthalten. Kommt es zu einer Überbelastung oder gar Schädigung des subchondralen Knochens (im MRT häufig als Knochenmarksödem sichtbar) leiden Patienten an teils deutlichen Schmerzen.

Schlechte Nachrichten für Couch-Potatoes

Ein aktives, sportliches Leben beugt Knorpelschäden vor. Studien konnten zeigen, dass eine Anpassung des Knorpels an regelmäßige Belastungen (z.B. Laufsport) erfolgt. Es ist also unrichtig zu behaupten: „Häufiger Sport fördert den Knorpelverschleiß“. In der Beratung ist es wichtig, die individuelle Situation eines Patienten zu kennen: Liegen Zustände nach Verletzungen vor, hat der Patient Fehlstellungen, wurde schon etwas an dem betroffenen Gelenk operiert? Diese Faktoren könnten sehr wohl zu Überlastungssituationen führen, die durch eine Anpassung des Trainingsumfanges vermieden werden können, oder korrigiert werden sollten, um die Sportfähigkeit zu erhalten. Bandinstabilitäten (z. B. nach Riss des vorderen Kreuzbandes) oder der Verlust eines Meniskus beeinflussen die Knorpelbelastung deutlich. Diese sogenannten Begleitpathologien müssen immer in die Therapieplanung mit einbezogen werden und erfordern zum Teil chirurgische Interventionen.

Knorpeldefekt oder Arthrose?

Für die Behandlung ist es wichtig zu wissen, ob ein Knorpeldefekt in einem grundsätzlich gesunden Gelenk oder ein Abnützungszustand vorliegt. Tiefe Knorpelschäden, die von gesundem Knorpel umgeben sind (zum Beispiel bei einem Trauma ausgebrochenes Knorpelstück) lassen sich in der Regel sehr gut chirurgisch versorgen. Problematisch sind Schäden die auf einen Abnützungsprozess zurückzuführen sind und keine klare Grenze zwischen gesunder und kranker Knorpeloberfläche besteht. Diese Defekte sind für knorpelchirurgische Maßnahmen oft nicht oder nur sehr eingeschränkt geeignet. Es gibt einen fließenden Übergang vom idealen Defekt hin zum degenerativen Schaden. Hier braucht es viel Erfahrung, um die richtige Entscheidung zu treffen. Grundsätzlich gilt: Je größer der Abnützungscharakter, umso weniger ist ein chirurgische Vorgehen angezeigt. 

 

Großer „full thickness“ Knorpelschaden an der Kniescheibe nach dem Reinigen der Läsion / Die gewonnenen Knorpelchips werden in den Defekt eingesetzt / Endzustand mit vollständiger Füllung des Defektes
Großer „full thickness“ Knorpelschaden an der Kniescheibe nach dem Reinigen der Läsion / Die gewonnenen Knorpelchips werden in den Defekt eingesetzt / Endzustand mit vollständiger Füllung des Defektes

 

Ziel: Schmerzreduktion

Bei den nicht operativen Behandlungen steht die Symptomlinderung im Vordergrund. Die klassischen Methoden der konservativen Behandlung beinhalten Physiotherapie und medizinische Trainingstherapie zur Optimierung der muskulären Rahmenbedingungen für das Gelenk, zur funktionellen Stabilisierung und zum Erhalt oder der Verbesserung von Beweglichkeit. Schmerzmitteleinnahme dient der symptomatischen Linderung. Der Effekt von Nahrungsergänzungsmitteln ist in der wissenschaftlichen Literatur nicht klar belegt, trotzdem erzielen viele Patienten einen subjektiven Nutzen. Die Infiltrationsbehandlung mit Hyaluronsäure ist eine lange angewandte Therapieform, die im Gegensatz zur landläufigen Bezeichnung keine „Knorpelaufbautherapie“ ist. Das Präparat ist allerdings ein extrem guter Schmierstoff, verringert die Reibung im Gelenk, reduziert den Reizzustand und hat einen schmerzlindernden Effekt. Alternativ kommt die Behandlung mit körpereigenem Blutplasma in Frage. Die wissenschaftliche Datenlage zeigt derzeit eine tendenzielle Überlegenheit der Plasmatherapie gegenüber der Hyaluronsäureanwendung, aber eine endgültige Beurteilung ist zur Zeit noch nicht möglich.

„Die wichtigste Aufgabe von uns Ärzten bei der Diagnose Knorpelschaden ist, den Patienten auf Basis einer exakten Anamnese mit Hilfe von bildgebenden Verfahren und klinischem Befund zu beraten, ob eine operative oder konservative Therapie sinnvoll ist“. Christian Hoser

Das Messer macht‘s besser

Ist eine Operation die Maßnahme der Wahl, muss der Knorpeldefekt individuell genau analysiert werden. Neben der Beurteilung der Defektgröße und Tiefe (darunterliegender Knochen) sowie dessen Genese, spielen die Lage des Defektes, Alter und Aktivität des Patienten eine wesentliche Rolle. Bei der Operation wird sämtlicher schadhafter Knorpel bis zum Knochen entfernt, bis der Defekt zirkulär von gesundem Knorpel begrenzt ist. Nun kann die eigentliche Defektgröße vermessen werden.

Bei kleinen Schäden (bis 2,5 cm2) finden knochenmarkstimulierende Techniken Anwendung. Dabei werden kleine Perforationen am Defektboden erzeugt und damit der Knochenmarkraum eröffnet. Darin befinden sich Stammzellen, die in den Defekt austreten und dort Reparaturknorpel bilden können. Die Perforationen können mit einer feinen Ahle (=Mikrofracturing) oder mit einem Bohrer (=Drilling) angelegt werden. Optional kann das Areal mit einer Membran abgedeckt werden, wodurch etwas größere Defekte versorgt werden können (AMIC-Technik). In aller Regel wird arthroskopisch operiert.

Bei größeren Defekten kann die Knorpelzelltransplantation (ACT) eingesetzt werden. Dazu wird eine Knorpelprobe (Biopsie) aus dem betroffenen Gelenk entnommen. Die darin enthaltenen Zellen werden in einem Labor vermehrt und dann in einem zweiten operativen Schritt transplantiert. Je nach Hersteller kann dies als Matrix (3-dimensionales Vlies) oder in Form von Zellhaufen (Sphäroide) oder als flüssige Lösung in Kombination mit einer Membran erfolgen. Je nach Defektlokalisation kann die Zelltransplantation offen, oder seltener, auch arthroskopisch erfolgen.

Bei sehr tiefen, aber kleinen Defekten mit erkranktem subchondralen Knochen kann eine Knochen-Knorpeltransplantation (OATS) überlegt werden. Dazu wird aus einem wenig belastetem Gelenkanteil ein gesunder Knochen-Knorpel-Zylinder entnommen und anstelle des Defektes eingesetzt. Nachteile sind der entstehende Entnahmedefekt und die zum Teil unterschiedliche Oberflächenbeschaffenheit (Knorpeldicke, Krümmung). Die Technik wird deshalb heute nur mehr selten eingesetzt.

Eine Methode, die aktuell vermehrt angewendet wird, ist das sogenannte „minced cartilage graft“. Minced bedeutet „gehackt“ oder „zerkleinert“. Der Hintergrund ist, dass Knorpelzellen, die aus den Rändern eines Defektes stammen und beim Vorbereiten des Defektes zur OP entfernt werden müssen, immer noch intakt sind. Sie liegen auch in ausreichender Zahl vor und können – ähnlich wie gezüchtete Knorpelzellen – verwendet werden. Die gewonnenen Knorpelteilchen werden sofort nach der Entnahme zerkleinert und mit dem Eiweißstoff Fibrin zu einer Paste verarbeitet, die in den Defekt eingebracht wird. Damit erreicht man eine vollständige Füllung des Defektes. Die Ergebnisse dieser Technik sind noch jung, aber sehr ermutigend.

Rehabilitation

Die Nachbehandlung nach Knorpeloperationen ist aufwendig. Sie beinhaltet eine mehrwöchige Entlastungsphase (6-8 Wochen) und je nach Defektlage auch eine Bewegungseinschränkung mit einer Schiene. Grundsätzlich ist das entlastende Bewegen zur Reifung des Reparaturgewebes wichtig. Viele Patienten erhalten deshalb eine Bewegungsschiene für die Heimtherapie. Vollbelastung ohne Krücken ist nach 7-9 Wochen wieder möglich. Die Intensität der physiotherapeutischen Nachbehandlung wird individuell an die OP-Methode, die Defektcharakteristik und -lokalisation angepasst.