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Nasenknorpel-Zellen lindern Arthrose im Knie

Ein Forschungsteam der Universität Basel züchtet Knorpelgewebe aus Zellen der Nasenscheidewand, um Gelenkknorpel im Knie zu reparieren. Bereits gelungen ist ihnen dies im Rahmen erster klinischer Studien bei isolierten Knorpelschäden. Nun berichtet das Team, dass sich der Ansatz auch bei degenerativen Gelenkserkrankungen wie Arthrose eignen könnte.

Anders als beispielsweise bei Sportverletzungen ist die Gewebeumgebung im Knie bei Arthrose von anhaltenden Entzündungsreaktionen geprägt. Daher musste zuerst getestet werden, ob der Knorpelersatz durch die Entzündungsfaktoren angegriffen und degeneriert wird. Dafür nutzten die ForscherInnen verschiedene Zellkultur-Modelle im Labor und kleine Versuchstiere. Anschließend wurde die Haltbarkeit des Gewebes an Schafen mit arthrotischen Kniegelenk getestet.

Die Ergebnisse waren vielversprechend: das eingesetzte Gewebe aus Nasenknorpelzellen erwies sich als sehr robust und scheint auch Entzündungsreaktionen entgegenzuwirken. Weitere Analysen ergaben, dass dieser Effekt vor allem darauf zurückzuführen ist, dass ein bei Arthrosen dauerhaft überaktivierter molekularer Signalweg durch die Anwesenheit der Nasenknorpelzellen gebremst wurde.

Der Ansatz wurde inzwischen auch an zwei jungen Patienten, die aufgrund einer Fehlstellung der Beinknochen an schwerer Arthrose litten, überprüft. Nach Einsetzen des Ersatzknorpels, den die Forschenden aus patienteneigenen Nasenknorpelzellen gezüchtet hatten, berichteten beide Probanden von einer Reduktion der Schmerzen und erhöhter Lebensqualität. Bei einem der Patienten wurde auch festgestellt, dass die Knochen im Kniegelenk wieder einen größeren Abstand zueinander aufwiesen als zuvor – ein Hinweis auf die Erholung des Gelenks. Die Forscher zeigen sich auch zuversichtlich, dass beide Patienten noch längere Zeit ohne Kniegelenksprothesen auskommen werden.

Referenz:
Universität Basel
Engineered nasal cartilage for the repair of osteoarthritic knee cartilage defects
Sci Transl Med 2021, https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aaz4499

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Steife Sehnen machen gute Sprinter

ForscherInnnen haben jetzt die zellulären Mechanismen entschlüsselt, dank denen sich Sehnen mechanischen Belastungen anpassen können. Menschen, die eine bestimmte Variante eines Schlüsselgens dieses Mechanismus tragen, können besser springen als andere. Vor ein paar Jahren schon konnte gezeigt werden, dass eine bestimmte Variante eines Ionen-Kanal-Gens mit dem Namen E756del bei Personen mit westafrikanischer Abstammung gehäuft vorkommt. Diese Genvariante schützt ihre Träger vor schweren Verläufen der Malaria. Gleichzeitig unterstützt sie die Sprungkraft dieser Personen. So könnte es sein, dass diese Genvariante teilweise erklärt, warum Athleten mit Abstammung aus Ländern, wo E756del sehr häufig ist, bei sportlichen Wettkämpfen brillieren, etwa im Sprint, im Weitsprung oder beim Basketball.

Kern des neuentdeckten Mechanismus ist ein molekularer Kraftsensor in den Zellen der Sehnen, ein sogenanntes Ionenkanal-Protein. Dieses erkennt, wenn sich die Kollagenfasern, aus denen die Sehnen bestehen, gegeneinander in Längsrichtung verschieben. Kommt es zu einer starken solchen Scherbewegung, lässt der Sensor Kalziumionen ins Innere der Sehnenzellen strömen. Dies fördert die Produktion bestimmter Enzyme, welche die Kollagenfasern miteinander verbinden. Die Sehnen verlieren dadurch an Elastizität und werden steifer und stärker. Eine Verstärkung dieses Prozesses hat Vorteile bei Sprung-betonten Sportarten, denn sie übertragen die in den Muskeln entfalteten Kräfte direkter auf die Knochen. 

Dass Wissen darüber, wie Sehnen funktionieren, dürfte auch helfen, Sehnenverletzungen in Zukunft besser therapieren zu können. Mittelfristig ist die Entwicklung von Medikamenten denkbar, die an den neu entdeckten Kraftsensor andocken, so dass Sehnen- und andere Bindegewebserkrankungen besser heilen können.

Referenz:
ETH Zürich, Universität Zürich
Shear-​stress sensing by PIEZO1 regulates tendon stiffness in rodents and influences jumping performance in humans, Nat Biomed Eng 2021; https://www.nature.com/articles/s41551-021-00716-x

#sehnen #sport #springen #ionenkanal #kalzium #mutation #genvariante #medizin #medimpressions

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Migräne häufig übersehen

Von November 2020 bis Januar 2021 hat die Initiative „Attacke! Gemeinsam gegen Kopfschmerzen“ der DMKG e.V. mit zwei Online-Umfragen Hausärzte (n=150, 65% Allgemeinmedizin, 35% Innere Medizin) und Kopfschmerzspezialisten (n=81) zu Diagnose und Behandlung von Kopfschmerzpatienten befragt.

Mit dem Kernbefund, dass 69% der Hausärzte bei ihren Patienten häufig zervikogenen Kopfschmerz (an zweiter Position nach Spannungskopfschmerz) diagnostizieren. Patienten werden daher am zweithäufigsten an Orthopäden überwiesen. Dieses Ergebnis passt jedoch nicht zur epidemiologischen Datenlage, meinen Kopfschmerzspezialisten: „Migräne tritt deutlich häufiger auf als ein zervikogener Kopfschmerz. Das Ergebnis lässt befürchten, dass in vielen Fällen eine Migräne mit einem zervikogenen Kopfschmerz verwechselt wird.“ Die Prävalenz zervikogener Kopfschmerzen wird auf etwa 0,4‒2,5 Prozent geschätzt und liegt damit deutlich unter der Prävalenz der Migräne, die im Mittel bei ca. 10 Prozent liegt.

Warum zuerst an zervikogenen Kopfschmerz gedacht wird, liegt vermutlich daran, dass Patienten über Nackenschmerzen klagen. Jedoch ist das häufige Vorkommen von Nackenschmerz bei mehr als zwei Drittel der Migränepatienten wissenschaftlich belegt. Diese sind Folge, nicht Ursache der Migräne.

Referenz:
DMKG
Pressemeldung der Deutschen Migräne- und Kopfschmerzgesellschaft e. V. 17.3.2021;https://www.dmkg.de/files/dmkg.de/Presse/Pressemitteilung_17.3.2021.pdf

#kopfschmerz #migräne #diagnostik #allgemeinmedizin #zervikogen #neurologie #medizin #medimpressions

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Orthopädie Wissenschaft

Sprunggelenksersatz aus dem 3D-Drucker

Erstmals in Österreich wurde einer Patientin ein individuell angepasster Sprunggelenksersatz eingesetzt. Der mittels 3D-Drucker in den USA hergestellte Ersatz soll einen schnelleren Operationsvorgang und eine bessere Passform garantieren, so Dr. Clemens Mansfield, Teamleiter der Fußchirurgie im Orthopädischen Spital Speising.

#sprunggelenk #sprunggelenksersatz #orthopädie #fußorthopädie #speising #3dddruck #medizin #medimpressions

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