Millionen Menschen weltweit leiden an Arthrose, einer degenerativen Gelenkerkrankung, bei der der Knorpel fortschreitend geschädigt und abgebaut wird. Bislang stehen nur Behandlungsmöglichkeiten der Symptome zur Verfügung, die zwar der Entzündung und den damit einhergehenden Schmerzen entgegenwirken, aber weder den Krankheitsverlauf aufhalten noch den verlorenen Knorpel regenerieren können. Als letzter Ausweg kommen Prothesen in Frage. Da deren Haltbarkeit jedoch begrenzt ist, ist diese Option gerade für junge Menschen ungünstig.
Von der Nase ins Knie
Ein Team um Lina Acevedo Rua vom Universitätsspital Basel hat nun eine mögliche Behandlung für Kniegelenksarthrose gefunden: natürlicher Ersatz aus dem Nasenknorpel des Patienten. Seit vielen Jahren widmet sich das Forschungsteam der Frage, wie Nasenknorpelzellen dazu beitragen können, Knorpelschäden an anderen Stellen im Körper zu reparieren. „Anders als Knorpel aus Gelenken können Knorpelzellen aus der Nasenscheidewand sehr einfach entnommen werden und lassen sich überdies besser vermehren“, schreiben die Forscher. „Außerdem ist der Nasenknorpel auch bei Arthrosepatienten gesund.“
Dennoch stellte Arthrose die Forscher vor Herausforderungen. Während sie für Sportverletzungen bereits in klinischen Studien gezeigt haben, dass der Ersatz aus der Nase helfen kann, war lange nicht klar, ob der Ansatz auch für Patienten mit Arthrose geeignet ist. Denn bei ihnen ist die Gewebeumgebung im Knie von anhaltenden Entzündungsreaktionen geprägt. „Wir mussten zuerst testen, ob der Knorpelersatz durch die Entzündungsfaktoren angegriffen und degeneriert wird“, erklärt Ruas Kollege Ivan Martin.
Erfolgreich in Zellkultur und Tierversuchen
Dazu kultivierten die Forscher Knorpelzellen aus der menschlichen Nasenscheidewand im Labor und setzten sie Entzündungsfaktoren aus, wie sie für eine Arthrose typisch sind. Überdies implantierten sie Knorpelgewebe, das sie aus menschlichen Nasenknorpelzellen gezüchtet hatten, in Gelenke von Mäusen und Schafen mit Arthrose. Auf diese Weise konnten sie testen, inwieweit der Knorpel entzündlichen und mechanischen Belastungen standhält.
Das Ergebnis: Wie erhofft, konnte der Nasenknorpel Entzündungen trotzen und im Gelenk eine stabile Knorpelmatrix ausbilden. Zusätzlich zeigte sich, dass er sogar einen wichtigen Entzündungssignalweg in den betroffenen Zellen herunterreguliert und somit die Entzündung lindert. „Das könnte erklären, warum der Nasenknorpel in der entzündlichen Umgebung so gute Ergebnisse liefert“, schreiben die Forscher. Zu den besonderen Eigenschaften des Nasenknorpels im Vergleich zu Gelenkknorpel erklärt Martin: „Diese Knorpelzellen stammen – anders als die Knorpelgewebe der Gelenke – von Vorläuferzellen aus einem spezialisierten Embryonalgewebe, dem Neuroektoderm, ab und zeichnen sich daher durch eine hohe Regenerations- und Anpassungsfähigkeit aus. Auch aus Nasenknorpelzellen gezüchtetes Gewebe könnte diese speziellen Eigenschaften aufweisen.“
