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Orthopädie 3. Jänner 2014

Körpereigener Knorpelschutz

Sphingosin-1-Phosphat wirkt der Knorpel schädigenden Wirkung entzündungsfördernder Botenstoffen entgegen.

Es ist schon länger bekannt, dass Patienten mit Arthrose vermehrt Sphingosin-1-Phosphat (S1P) in ihrer Gelenksflüssigkeit haben. Was das für den Gelenksknorpel bedeutet, war bisher aber völlig unklar. Wissenschafter der MedUni Graz konnten nun zeigen, dass S1P der Knorpel schädigenden Wirkung von entzündungsfördernden Botenstoffen entgegenwirkt.

Arthrose führt zu deutlichen Behinderungen, z.B. am Knie und am Hüftgelenk, wobei grundsätzliche alle Gelenke betroffen sein können. Beschwerden aufgrund dieser Abnutzungserscheinungen sind eine der häufigsten Ursachen für einen Arztbesuch. Die medikamentöse Therapie ist derzeit noch recht unspezifisch und besteht in erster Linie aus der Verabreichung von schmerzlindernden und entzündungshemmenden Arzneimitteln. Voraussetzung für die Entwicklung neuer Medikamente, die ganz gezielt in die an der Arthrose beteiligten Prozesse eingreifen und die Knorpelzerstörung stoppen können, ist eine genaue Kenntnis der Vorgänge, die dem Krankheitsbild zugrunde liegen. Ein zentrales Element sind dabei chronische Reizungen, die im Gelenk zur Freisetzung verschiedenster Knorpel schädigender Entzündungsfaktoren führen. Der bekannteste dieser Botenstoffe ist Interleukin-1, IL-1. Dieser und andere entzündungsfördernde Botenstoffe lösen in den Knorpelzellen eine Reihe von Vorgängen aus, die unter anderem die Ausschüttung von Stickstoffmonoxid (NO) zur Folge haben. NO ist ein wichtiger körpereigener Botenstoff, der vor allem für seine gefäßerweiternde Wirkung bekannt ist. Im Gelenk ist ein Übermaß an NO aber von Nachteil, da Sauerstoffradikale zunehmen und langfristig das Knorpelgewebe schädigen.

Vermehrte Bildung von S1P in entzündeten Gelenken

Die internistischen Rheumatologen und Orthopäden der Medizinischen Universität Graz gingen nun der Frage nach, wie das Lipidmolekül S1P diese Regelkreisläufe beeinflusst. S1P ist ein Hormon, das an vielen physiologischen Vorgängen beteiligt ist und auch in der Gelenksflüssigkeit von gesunden Gelenken zu finden ist.

Interessant ist die Substanz deshalb, weil sie in entzündeten oder chronisch gereizten Gelenken vermehrt gebildet wird und bestimmte Vorgänge innerhalb der Knorpelzellen beeinflussen kann. Als Untersuchungsmaterial diente Knorpelgewebe von Patienten, die wegen fortgeschrittener Arthrose des Kniegelenks eine Gelenksprothese erhielten. „Wir hatten dabei die Möglichkeit, Knorpelzellen aus gesunden und erkrankten Arealen desselben Gelenks zu vergleichen“, berichtet Dr. Martin Stradner, Klinische Abteilung für Rheumatologie und Immunologie. „Ein überraschender Nebenaspekt war, dass sich die Knorpelzellen aus erkranktem Knorpel auch in der Zellkultur deutlich von gesundem Knorpel unterschieden.“

S1P als körpereigener Schutzmechanismus vor Arthrose

In der im Journal „Arthritis & Rheumatism“ veröffentlichen Studie konnten einige für das Verständnis der Arthroseentstehung grundlegende Fragen geklärt werden. Das wichtigste Ergebnis: S1P ist in der Lage, dem Teufelskreis der Knorpel schädigenden Entzündungsfaktoren entgegenzuwirken und die durch Interleukin-1 induzierte Bildung von Knorpel abbauenden Stoffen zu hemmen. „Wir konnten zeigen, dass S1P die Aktivierung eines kritischen IL-1 Signalweges verhindert“, erläutert Stradner. Allerdings reagierten die kultivierten Knorpelzellen recht unterschiedlich auf den Zusatz von S1P.

„Menschliche Knorpelzellen können vier verschiedene Typen von S1P-Rezeptoren besitzen. Am wichtigsten sind Typ 1 und Typ 2“, so der Rheumatologe. „Typ 2-Rezeptoren verhindern das Ausstoßen von Knorpel schädigendem NO, Typ 1-Rezeptoren tun das nicht. Wie stark Knorpelzellen auf S1P reagieren, hängt also davon ab, ob sie mehr Typ 1- oder Typ 2-Rezeptoren haben.“

Interessant sind diese Ergebnisse auch deshalb, weil es mit Fingolimod bereits einen S1P-Aktivator gibt, der klinisch zum Einsatz kommt. Das Medikament wirkt immunsuppressiv und ist für die MS zugelassen. Eine spannende Frage, die es noch in Folgestudien zu klären gilt, ist, wie die S1P-Menge im Gelenk reguliert wird. Hier könnte sich innerhalb weniger Jahre ein weiterer Behandlungsansatz der Arthrose ergeben.

MedUni Graz, springermedizin.at

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