Mittelfristige Ergebnisse der autologen matrixinduzierten ...

1. Einleitung
1.1. Überblick
Die artikulierenden Enden des Kniegelenkes sind von hyalinem Knorpel (im Folgenden als
Knorpel bezeichnet) überzogen. Hyaliner Gelenkknorpel ist hypozellulär, nicht innerviert
oder vaskularisiert und besitzt keine lymphatische Versorgung. Der Knorpel ist
verantwortlich für die gleichmäßige Verteilung der Scher- und Kompressionskräfte auf den
unterliegenden Knochen, welche während des physiologischen Bewegungsablaufes auf ihn
einwirken. Zusammen mit der Synovialflüssigkeit sorgt der Knorpel für eine beinahe
reibungslose Bewegung (vergleichsweise zu zwei aufeinander gleitenden Eisflächen)
zwischen den Gelenkflächen 1-4 .
Knorpel enthält eine geringe Anzahl von spezifischen Zellen, die Chondrozyten (1-10%
der Knorpelmasse). Diese sind in einer extrazellulären Matrix lokalisiert, die aus Wasser
und Makromolekülen, wie Kollagen (zu 90% Typ II) und zu über 90% aus nichtkollagenen
Proteinen, wie Proteoglykanen besteht (Glycosaminoglykanen und Hyaluronsäure-
Proteoglykan Aggregaten). Chondrozyten variieren in ihrer Anzahl, Größe und Form, je
nach Knorpelschicht, in der sie sich befinden und sind verantwortlich für die Produktion,
Organisation und den Erhalt der extrazellulären Matrix 5, 6 . Die Chondrozyten erkennen
Veränderungen in der Zusammensetzung der extrazellulären Matrix und reagieren mit
unterschiedlich starker Produktivität, um eine Balance zwischen Anabolismus und
Katabolismus aufrecht zu erhalten 3 . Die Ernährung des Knorpels ist durch die
Synovialflüssigkeit gesichert. Diese ist ein Ultrafiltrat des Plasmas und besteht unter
anderem aus Wasser, Elektrolyten und Glucose 7, 8 . Fetaler Knorpel und Knorpel von
Neugeborenen hat eine größere Zelldichte, welche mit zunehmendem Alter abnimmt.
Somit wird die Produktion der extrazellulären Matrix mit zunehmendem Alter reduziert.
Ab einem Alter von 20-30 Jahren verändert sich die physiologische
Knorpelzusammensetzung nicht mehr wesentlich 9-11 .
Im Kniegelenk gibt es grundsätzlich zwei verschiedene Knorpelschäden, welche häufig
vorkommen und unbehandelt zur Prädisposition von Osteoarthrose führen 12 .
Knorpelschäden scheinen in der Bevölkerung weit verbreitet. In einer Analyse von 25.124
Knie Arthroskopien wurden in über 60% der Patienten zwischen 40 und 50 Jahren
Knorpeldefekte gefunden 13 . Sie können sowohl symptomlos, als auch symptomreich sein
und sich somit in Patienten mit Schmerzen und erheblichen Bewegungseinschränkungen
darstellen. Kollagen Typ II und Proteoglykane produzierende Chondrozyten sind in ihrem
finalen Differenzierungsstadium, was bedeutet, dass keine weitere Zellteilung möglich ist.
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