Gelenkoberfläche
Einführung
In dem Bemühen, das Risiko einer posttraumatischen Arthrose zu verringern, haben Chirurgen und Wissenschaftler nach Möglichkeiten gesucht, eine fortschreitende Gelenkdegeneration nach einer Verletzung zu verhindern. Chirurgen haben operative Behandlungen wie das Eindringen in den subchondralen Knochen, Weichteiltransplantationen und Zelltransplantationen eingesetzt, um die Wiederherstellung der geschädigten Gelenkoberflächen anzuregen – mit unterschiedlichen Ergebnissen. Dieses Kapitel befasst sich mit den jüngsten Fortschritten bei der Verwendung von künstlichen Matrizen, Wachstumsfaktoren und unreifen Chondrozyten oder Stammzellen zur Förderung der Knorpelreparatur sowie mit Arbeiten, die darauf hindeuten, dass verschiedene biologische Wirkstoffe, darunter Capsase-Inhibitoren, Antioxidantien und entzündungshemmende Medikamente, die Auswirkungen mechanischer Schäden an Chondrozyten minimieren können.
Mechanische Belastungen der Gelenkoberflächen, die die Toleranz dieser Oberflächen überschreiten, schädigen die Chondrozyten und ihre Matrix; Schäden, die eine Gelenkdegeneration verursachen können, die zum klinischen Syndrom der posttraumatischen Osteoarthritis führt. Das Risiko einer posttraumatischen Osteoarthritis hängt von der Art und Schwere der Verletzung sowie von der Reparatur und dem Umbau der geschädigten Gelenkflächen ab. Je nach Art der Gelenkoberflächenschädigung können drei Klassen von Gelenkverletzungen unterschieden werden:
1)
Knorpelschäden und in einigen Fällen subchondrale Knochenschäden, die keine sichtbare Störung des Gelenkknorpels verursachen,
2)
mechanische Störungen der Gelenkoberfläche, die sich auf den Gelenkknorpel beschränken (chondrale Rupturen oder Risse), und
3)
Mechanische Zerstörung des Gelenkknorpels und des subchondralen Knochens (Frakturen der Gelenkoberfläche).
In den meisten Fällen können Chondrozyten Schäden reparieren, die die Gelenkoberfläche nicht zerstören, wenn sie vor weiteren Verletzungen geschützt werden. Eine mechanische Beschädigung des Gelenkknorpels stimuliert die synthetische Aktivität der Chondrozyten, aber diese Reaktion führt – mit wenigen Ausnahmen – nicht zur Reparatur der Gewebeschäden. Die Zerstörung von Gelenkknorpel und subchondralem Knochen stimuliert die chondrale und knöcherne Reparatur. Die osteochondrale Reparaturreaktion heilt in der Regel die knöcherne Verletzung, aber das chondrale Reparaturgewebe kann die Eigenschaften des normalen Gelenkknorpels nicht duplizieren.
Normale schmerzfreie Bewegung hängt von den einzigartigen Eigenschaften des Gelenkknorpels ab, der die Lagerflächen der Synovialgelenke bildet. Die Degeneration dieses bemerkenswerten Gewebes verursacht Arthrose: Gelenkschmerzen und Funktionsstörungen, die die Beweglichkeit einschränken. Die Mechanismen, die Häufigkeit und der natürliche Verlauf von Verletzungen der Gelenkoberfläche sind kaum bekannt, aber es ist klar, dass diese Verletzungen zu posttraumatischer Osteoarthritis führen können. Aufgrund des begrenzten Wissens über chondrale und osteochondrale Verletzungen und der Schwierigkeit, diese Verletzungen zu diagnostizieren, ist es unmöglich, ihre Häufigkeit oder ihren Zusammenhang mit der Entwicklung einer Gelenkdegeneration genau zu bestimmen. Arthroskopische Untersuchungen verletzter Kniegelenke deuten jedoch darauf hin, dass geschlossene Gelenkflächenverletzungen häufig auftreten. Eine Gruppe von Chirurgen untersuchte arthroskopisch 85 Knie mit traumatischer Hämarthrose, aber fehlender oder vernachlässigbarer Bandinstabilität. Zwanzig Prozent dieser Knie wiesen Defekte an der Gelenkoberfläche auf. Bei vielen Patienten treten Knorpelverletzungen in Verbindung mit Verletzungen anderer Gelenkgewebe auf, darunter Menisken, Bänder, Gelenkkapsel und Synovialis. Bei diesen Menschen kann die Knorpelverletzung übersehen werden; selbst wenn sie erkannt wird, ist es schwierig, die Auswirkungen der Knorpelverletzung von den Auswirkungen der Verletzungen der anderen Gewebe zu unterscheiden. Schäden an der Gelenkoberfläche, die nicht zu einer sichtbaren Zerstörung des Gelenkknorpels oder des subchondralen Knochens führen, sind nicht leicht zu erkennen, obwohl sie wahrscheinlich viel häufiger vorkommen als chondrale und osteochondrale Frakturen.
Die jüngsten Fortschritte bei den Methoden zur Diagnose von Verletzungen der Gelenkoberfläche, einschließlich Arthroskopie und Magnetresonanztomographie, in Verbindung mit Berichten über neue Methoden zur Stimulierung der Knorpelreparatur oder -regeneration und der osteochondralen Transplantation haben das Interesse an diesen Verletzungen erhöht. Die klinische Bewertung von Patienten mit Gelenkoberflächenschäden und die Bestimmung der angemessenen Rolle dieser neuen Behandlungen oder der Notwendigkeit jeglicher Behandlung erfordert ein Verständnis der Mechanismen dieser Verletzungen und ihres natürlichen Verlaufs. In diesem Kapitel werden die Beziehung zwischen Gelenkoberflächenverletzungen und Gelenkdegeneration, die Mechanismen von Gelenkoberflächenverletzungen, die Reaktionen von Gelenkoberflächen auf Verletzungen und Ansätze zur Verhinderung von Gelenkdegeneration nach Gelenkverletzungen erörtert.