Behandlung

Knorpeltransplantation

Die Knorpeltransplantation – kann Sie kaputte Gelenke retten?

Schätzungen zufolge leiden über zwanzig Millionen Deutsche unter Gelenkschmerzen. Im fünften Lebensjahrzehnt betrifft das Problem zwei von fünf Personen, im sechsten und darüber hinaus sogar mehr als die Hälfte. Ursache ist in den meisten Fällen ein Knorpelschaden, der den Bewegungsablauf beeinträchtigt.

Da der Gelenkknorpel keine eigene Blutversorgung besitzt, kann er sich kaum selbst reparieren. Mittlerweile bieten Kliniken die Möglichkeit an, die defekten Bereiche im Rahmen einer Knorpeltransplantation durch gesunden Knorpel zu ersetzen.

Ob das funktioniert und welche Vor- und Nachteile mit dem Eingriff verbunden sind, erfahren Sie hier.

Warum ist ein gesunder Gelenkknorpel so wichtig?

Knorpel spielt eine entscheidende Rolle für die Funktionsfähigkeit der Gelenke.

Seine Hauptfunktion besteht in der Bildung einer glatten Oberfläche, die im Zusammenspiel mit der Gelenkschmiere (Synovialflüssigkeit) einen „reibungslosen“ Bewegungsablauf ermöglicht.

Zugleich gewährleistet der Gelenkknorpel die gleichmäßige Verteilung von Stoß- und Druckbelastungen auf den darunterliegenden Knochen und verhindert so eine Überlastung der Knochensubstanz.

Durch akute Verletzungen, Entzündungen oder eine chronische Fehlbelastung der Gelenke kann der Knorpel Schaden nehmen.

Diese Beschädigungen können sich auf die Knorpeloberfläche beschränken, sich jedoch auch über die gesamte Dicke des Gelenkknorpels erstrecken. Dadurch kann der Knorpel seine Funktion nicht mehr erfüllen, was zur eingeschränkten Beweglichkeit des Gelenks und den damit verbundenen Gelenkschmerzen führt.

Welche Arten von Knorpelschäden können auftreten?

Abhängig von der Ursache des Knorpeldefekts kann dieser unterschiedlich ausgeprägt sein. Bei einer Verletzung sind meist nur bestimmte Areale mehr oder weniger stark betroffen. Herausgesprengte Knorpelteile können sich im Gelenkspalt verkeilen und dadurch heftige Schmerzen und Bewegungseinschränkungen verursachen. Ein Knorpelschaden infolge chronischer Abnutzung ist meist großflächiger und zum Teil an mehreren Stellen lokalisiert.

Grundsätzlich werden vier Schweregrade des abnutzungsbedingten Knorpelschadens unterschieden:

  • 1. Grad: Erweichung des Knorpels
  • 2. Grad: Aufrauung des Knorpels
  • 3. Grad: kraterförmiger Knorpeldefekt
  • 4. Grad: Fehlen der gesamten Knorpelschicht

Wie macht sich ein Knorpelschaden bemerkbar?

Ein Knorpeldefekt kann zu unterschiedlichen Symptomen führen. Bei einer akuten Verletzung schmerzt das Gelenk zumeist bei Bewegung und Belastung. Zum Teil sind die Schmerzen auch in Ruhe spürbar. Das Gelenk lagert Flüssigkeit ein (Erguss) und schwillt an. Ein abgesprengtes Knorpelstück macht sich in aller Regel durch schmerzhafte Bewegungseinschränkungen bemerkbar und kann zu weiteren Knorpelschäden führen.

Einen chronischen Knorpelverschleiß, bei dem sich der Gelenkspalt verschmälert und Gelenkinstabilitäten auftreten, versucht der Körper durch den Anbau von Knochenmaterial zu kompensieren. Diese Anbauten sind jedoch nicht in der Lage, die Funktion des ursprünglichen Knorpels zu übernehmen. Für eine vollständige Bewegung sind sie eher nachteilig. An den entsprechenden Stellen reiben oft die Knochen direkt aufeinander, was die Betroffenen als äußerst schmerzhaft empfinden. In den allermeisten Fällen führt ein Knorpelschaden zur Arthrose.

Warum regeneriert sich Gelenkknorpel nicht von selbst?

Da Knorpel nicht durchblutet sind, läuft der Stoffwechsel in ihnen nur sehr langsam ab. Das reicht gerade zur Reparatur des alltäglichen Knorpelverschleißes. Bei größeren Schäden versagt der Reparaturmechanismus. Ist die Balance zwischen dem Beseitigen abgenutzter Gewebeteile und deren Neuaufbau erst einmal gestört, lässt sich der Knorpelabbau kaum noch aufhalten. Da der Knorpel keine Nerven besitzt, spüren die Betroffenen hiervon lange Zeit nichts.

Erst mit fortschreitendem Krankheitsbild kommt es nach vermehrter Belastung zu Gelenkbeschwerden wie Schmerzen und Schwellungszuständen im Gelenk. Zudem können Gelenkblockaden auftreten, welche häufig die Lebensqualität deutlich mindern. Diese Symptomatik verschlimmert sich im weiteren Verlauf und bewirkt meist auch eine strukturelle Verschlechterung des Knorpeldefekts. Dieser wird sowohl flächenmäßig größer als auch tiefer. Dadurch steigt das Risiko, einen chronischen Gelenkverschleiß zu entwickeln.

Wie werden Knorpeldefekte im Gelenk behandelt?

Welche Therapieform sich am besten eignet, richtet sich vor allem danach, wie groß der Knorpelschaden ist. Schäden des ersten und zweiten Grades sind oftmals reversibel und werden konservativ, beispielsweise mit einem gezielten Muskelaufbautraining, behandelt. Außerdem können eine Injektionstherapie, zum Beispiel mit Hyaluronsäure, und/oder eine medikamentöse Therapie sinnvoll sein. Stellen die leichten Knorpelschäden den Beginn einer Arthrose durch eine Instabilität oder eine Achsfehlstellung des Gelenks dar, sollten diese für den Knorpeldefekt ursächlichen Vorschäden behandelt werden.

Bei Knorpelschäden des dritten und vierten Grades verspricht meist nur eine operative Behandlung Aussicht auf Erfolg. Bei weniger schweren Fällen beschränkt sich der Eingriff für gewöhnlich auf die Entfernung instabiler Knorpelbestandteile und die Glättung der Restknorpelschicht. Dadurch heilt der Defekt in der Regel aus und über der ausgedünnten Knorpelschicht bildet sich eine dünne Faserknorpelschicht. Die Mehrzahl der Patienten ist danach beschwerdefrei. Allerdings ist das Gelenk weniger belastbar, insbesondere für sportliche Betätigungen.

Eine weitere Möglichkeit ist die sogenannte Mikrofrakturierung (Anbohrung), die bei Defekten von maximal 2,5 Quadratzentimetern eingesetzt wird. Hierbei wird zunächst der geschädigte Bereich des Gelenkknorpels entfernt. Anschließend eröffnet der Chirurg den unter dem Knorpel liegenden Knochen, sodass mehrere Knochenkanäle entstehen. Durch diese strömen kleine Mengen Blut aus dem Knochengewebe in den Knorpel, die Stammzellen und Wachstumsfaktoren in den Defekt einschwemmen. Aus dem sich bildenden Blutkoagel entsteht ein Ersatzknorpel, der die beschädigte Stelle auffüllt.

Liegt ein schwerer Gelenkschaden vor, bei dem die Knorpelschicht völlig zerstört ist und die Knochenenden frei liegen, kann eine Knorpeltransplantation Abhilfe schaffen. Hierfür gibt es verschiedenen Methoden:

Osteochondrale Zylinder-Transplantation (OCT)

Bei der osteochondralen Transplantation, auch als Knochen-Knorpel-Transplantation bezeichnet, werden die geschädigten Bereiche im Gelenk ausgestanzt und durch circa gleich große Knochen-Knorpel-Zylinder aus einem wenig belasteten Areal ersetzt. Auf diese Weise wird ein großer Teil der Defektfläche mit gesundem Knorpel aufgefüllt. Die dazwischenliegenden Flächen werden mit minderwertigem Narbengewebe gefüllt.

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Die Wunden an der Entnahmestelle verheilen wieder, sind aber anschließend weniger belastbar als zuvor. Zwar lassen sich mit diesem Verfahren gute Ergebnisse erzielen, jedoch kann die Zerstörung der gesunden Knorpelflächen ähnliche Beschwerden wie an der eigentlichen Defektstelle herbeiführen. Um diese Probleme in Grenzen zu halten, wird die OCT nur bei kleinen Knorpelschäden mit einer Größe von maximal 2,5 Quadratzentimetern angewandt.

Autologe Chondrozyten-Transplantation (ACT)

Bei der autologen Chondrozyten-Transplantation werden an einer weniger belasteten Stelle des Gelenks gesunde Knorpelzellen entnommen und anschließend im Labor vermehrt. Circa drei bis sechs Wochen später erfolgt ein zweiter Eingriff, bei dem der Chirurg die als Transplantat aufbereiteten neuen Zellen in den Defekt einsetzt. Hierzu gibt es zwei Vorgehensweisen: ACT und ACT 3D. Beim ACT näht der Operateur einen körpereigenen Knochenhautlappen wasserdicht auf den Knorpeldefekt auf und spritzt anschließend die gezüchteten Knorpelzellen in den so entstandenen Hohlraum. Weniger aufwendig ist das ACT-3D-Verfahren, bei dem die Knorpelzellen im Labor zu dreidimensionalen Kügelchen zusammengefasst und während der Operation mit dem Knochengewebe im Bereich des Knorpelschadens verbunden, quasi verklebt werden.

Nach der Operation bildet sich aus dem Knorpelzelltransplantat ein funktionsfähiger, stabiler Gelenkknorpel. Hierfür erzeugen die körpereigenen Knochenzellen die sogenannte Grundsubstanz, die äußerst relevant für die Funktion des Knorpels ist.

Diese Methode eignet sich auch für Defekte von mehr als 2,5 Quadratzentimetern Größe. Ihr Vorteil liegt insbesondere darin, dass sich wieder echter Gelenkknorpel bildet. Dieser erreicht jedoch ebenfalls nicht dieselbe mechanische Belastbarkeit wie normaler Knorpel. Der Eingriff ist sehr zeitaufwendig und nicht in allen Gelenken und Gelenkabschnitten durchführbar. Für Arthrosepatienten oder Menschen mit fortgeschrittener rheumatoider Arthritis kommt das Verfahren nicht infrage.

Grundvoraussetzungen für den erfolgreichen Einsatz der ACT sind ein stabiles Gelenk und eine normale Gelenkachse. Freie Gelenkkörper in Form abgelöster Knorpel- und Knochenstücke müssen zunächst entfernt werden, um das Transplantat nicht zu gefährden. Zu den typischen Indikationen für die Knorpelzelltransplantation zählen lokale Knorpeldefekte, vor allem im Knie- oder Sprunggelenk. Idealerweise sind die Patienten zwischen 15 und 55 Jahre alt, wobei das biologische Alter hier mehr zählt als das kalendarische. Der Defekt sollte nicht größer sein als zehn Quadratzentimeter bei gleichzeitig ausreichendem Vorhandensein gesunden Restknorpels. Außergewöhnliche Belastungen des Gelenks, beispielsweise durch erhebliches Übergewicht, sollten möglichst nicht vorliegen.

Was passiert nach der Transplantation von Knorpelgewebe?

Die Dauer und Form der Nachbehandlung hängt vom durchgeführten Verfahren der Knorpeltherapie ab. Bei kleineren Defekten wird die Operation ambulant ausgeführt. Eine Übernachtung im Krankenhaus ist für gewöhnlich nicht nötig.

Bei der Behandlung größerer Knorpelschäden ist eine ambulante Durchführung des Eingriffs meist nicht möglich. Abhängig von den individuellen Beschwerden des Patienten dauert der stationäre Aufenthalt zwei bis drei Tage. Schon am ersten Tag nach der Operation beginnt die eine unterstützende Physiotherapie auf der Station.

Nach allen Knorpelersatz-Eingriffen darf das Gelenk sechs Wochen lang nicht belastet werden. Um dem Knorpel die nötige Zeit für die Regeneration zu geben, werden nach Kniegelenkoperationen Unterarmstützen zur Entlastung eingesetzt. Zugleich ist eine ausreichende Bewegung notwendig, um die Durchblutung anzuregen. Sind die sechs Wochen vorüber, wird die Belastung nach und nach erhöht und die Muskulatur gestärkt. Hierfür ist die Fortsetzung der physiotherapeutischen Behandlung erforderlich.

Nach Ende der Entlastungszeit kann der Patient mit gelenkschonenden Sportarten wie Schwimmen und Radfahren beginnen. Joggen ist ab dem sechsten Monat wieder erlaubt. Auf kniebelastende Sportarten wie Fußballspielen oder Skifahren sollte mindestens ein Jahr lang verzichtet werden.

Bei der operativen Versorgung von Knorpelschäden hinter der Kniescheibe wird der Beugeradius des Gelenks durch eine Hartrahmenorthese reduziert, um den Heilungserfolg nicht durch übermäßige Bewegung zu gefährden. Nach etwa zwei Wochen kann mit der Belastung des Kniegelenks begonnen werden.

Wie groß sind die Erfolgschancen der Knorpeltransplantation?

Alle Knorpeltransplantationsverfahren weisen gute Heilungsaussichten auf und beseitigen in vielen Fällen die Gelenkschmerzen. Häufig wird auch die Beweglichkeit besser. Ein fortschreitender Gelenkverschleiß und weitere Folgeschäden können oftmals verhindert werden. Normalerweise wächst das Knorpelgewebe gut an.

Grundsätzlich sind die Heilungschancen bei kleineren isolierten Defekten besser als bei größeren Knorpelschäden. Bei unfallbedingten Defekten ist die Prognose besser als bei durch Arthritis oder Arthrose verursachten Gelenkbeschwerden. Bezüglich seiner Zusammensetzung ist der körpereigene transplantierte Gelenkknorpel anderen Verfahren überlegen. Allerdings lässt sich damit bislang keine 100-prozentige Belastbarkeit des Gelenks erreichen.

Das Hauptproblem der Transplantation von Knorpelgewebe besteht im unvollständigen Anwachsen des transplantierten Gewebes und nicht belastbaren Transplantaten. Darüber hinaus sind Blutungen und Einblutungen, Wundheilungsprobleme, Infektionen und verstärkte Narbenbildung möglich.

Wie viel kostet eine Knorpelzelltransplantation und wer kommt dafür auf?

Die Kosten für die Knorpelanzüchtung im Labor betragen rund 5.000 Euro. Hinzu kommen Aufwendungen für die Eingriffe zur Knorpelentnahme und zur Einbringung des Transplantats. Die Gesamtkosten liegen je nach Schadensgröße bei 15.000 bis 30.000 Euro. Von Privatversicherungen werden die Kosten in aller Regel übernommen. Unter bestimmten Voraussetzungen erstatten auch die meisten gesetzlichen Krankenkassen diese Leistungen. Hierzu muss vor der Behandlung ein Antrag auf Kostenübernahme gestellt werden. Liegt dem Knorpelschaden ein Unfall zugrunde, ist die Übernahme der Kosten mit der zuständigen Unfallversicherung abzusprechen.

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