Osteoarthrose: Einfluss der Meniskektomie auf den Gelenkknorpel

Wie erwähnt früher, spielt das Gelenk Menisken eine wichtige Rolle bei der normalen Gelenkfunktion. Menisken sind Strukturen, die die Kongruenz der Gelenkflächen von Femur und Tibia erhöhen, die laterale Stabilität erhöhen und die Verteilung der Synovialflüssigkeit sowie den Austausch von Nährstoffen mit Gelenkknorpel verbessern. Die totale oder partielle Meniskektomie führt zu einer Änderung der Richtung der Belastung der Gelenkfläche der Tibia, was zu einer Degeneration des Gelenkknorpels führt.

Die Untersuchung des Einflusses der Meniskusresektion auf die Biomechanik des Gelenks sowie die Induktion von degenerativen Prozessen im Gelenkknorpel und im subchondralen Knochen bei Tieren (üblicherweise Hunden und Schafen) ist einer Menge Forschung gewidmet worden. Zunächst produzierten die Forscher eine Ektomie des Innenmeniskus des Kniegelenks, später stellte sich jedoch heraus, dass die Ektomie des lateralen Meniskus zu einer schnelleren Entwicklung von Osteoarthritis führt.

Mit einer lateralen Meniskatektomie bei Schafen untersuchten S. Little und Koautoren (1997) Veränderungen an Gelenkknorpel und subchondralem Knochen an mehreren Stellen des Kniegelenks. Typische histologische Befunde, die induzierte Veränderungen im Gelenkknorpel 6 Monate nach der Operation zeigten, waren Knorpelzerfall, eine Abnahme der Konzentration von Proteoglykanen, eine Abnahme der Anzahl von Chondrozyten. Unter den Bereichen des veränderten Knorpelgewebes im subchondralen Knochen wurde in der Zone des verkalkten Knorpels eine kapillare Keimung, eine Verlagerung der "welligen Grenze" nach außen und eine Verdickung der schwammartigen Substanz des subchondralen Knochens festgestellt.

Die Studie P. Ghosh et al (1998) hat gezeigt, dass 9 Monate nach dem seitlichen Meniskektomie in sheep Anzeichen von Knochenumbau subhondralnoi und erhöht seine Mineraldichte zur Degeneration von Gelenkknorpel ist zweitrangig. In Bereichen wurde eine ungewöhnlich hohe mechanische Belastung aufgrund der Entfernung des lateralen Meniskus (lateraler Femurkondyle und lateraler Tibiaplateaus) unterzogen erhöhte Synthese von Dermatansulfat-Proteoglykane in Knorpel gefunden, während die Mittelplatte auch erhöhte Synthese von Proteoglycanen gleiche Spezies gefunden. Es stellte sich heraus, dass Dermatansulfat-haltige Proteoglykane hauptsächlich durch Decorin repräsentiert werden. Die höchste Konzentration wurde in den mittleren und tiefen Zonen des Gelenkknorpels gefunden.

Gleichzeitig mit dem erhöhten Synthese von Dermatansulfat-Proteoglykane in den Knorpelbereichen, eine hohe Belastung durch die Entfernung des lateralen Meniskus trägt, offenbarte einen erhöhte Katabolismus von Aggrecan, wie durch die Freisetzung von seinen Fragmenten in das Kulturmedium aus Knorpelexplantaten belegt, sowie einem hohen Aktivität von MMP und Aggrecanase. Da die entzündliche Aktivität minimal war, schlugen die Autoren vor, dass die Quelle der Enzyme Chondrozyten in diesem Modell der Arthrose waren.

Trotz der Tatsache, dass es noch viele ungelöste Probleme gibt, zeigen die beschriebenen Studien die mögliche Rolle von biomechanischen Faktoren in der Pathogenese von Osteoarthritis. Es ist klar, dass die Chondrozyten der Lage sind, die mechanischen Eigenschaften ihrer Umgebung zu „fühlen“, auf Veränderungen in ihrer Synthese VCR reagieren können, eine schwere Last tragen und damit eine Beschädigung des Knorpels zu verhindern. Bei jungen Tieren stimulierte moderate Bewegung die Synthese des VGM-reichen Aggrecan. Diese hypertrophe (oder adaptive) Phase der Chondrozytenreaktion kann mehrere Jahre dauern, was zu einer stabilen mechanischen Belastung des Gelenkknorpels führt. Dieses Gleichgewicht jedoch durch die Intensität oder Dauer der Last zu erhöhen, oder ändert die normale Biomechanik des Gelenks nach einer Verletzung oder Operation, oder Chondrozyten-Fähigkeit, die Synthese des VCR in Reaktion auf die zunehmende Belastung (bei Alterung), wird die Wirkung von endokrinen Faktoren zur Folge haben signifikante Veränderungen auf zellulärer reduzieren zu verbessern und Matrix-Ebene: Die Synthese von Proteglykanen und Kollagen Typ II wird gehemmt, die Synthese von Decorin und Kollagenen der Typen I, III und X wird stimuliert. Gleichzeitig mit der Veränderung der Biosynthese nimmt der Katabolismus der ECM sowie das Niveau von MMP und Aggrecanase zu. Es ist nicht bekannt, wie die mechanische Belastung fördert Resorption von umgebenden Chondrozyten VCR kann dieser Prozess durch Prostanoid, Cytokine (wie IL-IP oder TNF-a, die freie Sauerstoffradikale) vermittelt wird. Es ist notwendig, die Rolle der Synovitis bei Osteoarthritis zu erwähnen, da die wahrscheinlichste Quelle der oben genannten Mediatoren Katabolismus sinovitsity Makrophagen weißen Blutkörperchen und Infiltrieren der Synovia wirken kann.

In einer Studie von OD Chrisman und Co-Autoren (1981) wurde gezeigt, dass traumatische Gelenkschäden die Produktion des Vorläufers von Prostaglandinen, Arachidonsäure, stimulieren. Die Quelle der Arachidonsäure sind die Membranen beschädigter Chondrozyten. Es ist bekannt, dass Arachidonsäure durch enzymatische Cyclooxygenase (COX) schnell in Prostaglandine umgewandelt wird. Es wurde gezeigt, dass Prostaglandine, insbesondere PGE ₂, mit Chondrozytenrezeptoren interagieren und die Expression ihrer Gene verändern. Es bleibt jedoch unklar, ob Arachidonsäure die Produktion von Proteinasen und Aggrecanasen stimuliert oder hemmt. Frühere Studien haben gezeigt, dass PGE- ₂ die MMP-Produktion erhöht und den Abbau von Gelenkknorpel verursacht. Basierend auf den Ergebnissen anderer Studien hat PGE ₂ eine anabole Wirkung auf die EZM und fördert auch die Integrität der EZM, die die Produktion von Zytokinen durch Chondrozyten hemmt. Vielleicht sind die entgegengesetzten Daten dieser Studien auf unterschiedliche Konzentrationen von PGE- _{2 zurückzuführen}, die in ihnen verwendet wurden.

Eine kleine Menge von IL-1p (das Hauptcytokin, das die Synthese und Freisetzung von MMP stimuliert, sowie die inhibitorische Aktivität ihrer natürlichen Inhibitoren) kann als Reaktion auf eine Schädigung des Gelenkknorpels gebildet werden, was zu einem weiteren Gewebeabbau führt.

Somit kann, wie in diesem Abschnitt beschrieben ist, haben Studien gezeigt, dass auf dem Gelenke eine subthreshold dynamische Last aufrechterhalten Lage ist, eine Vermehrung der Chondrozyten bewirkt, dass die neuen mechanischen Bedingungen der Durchführung, was bedeutet, dass der Beginn Osteoarthritis hypertrophen Stadiums. Hypertrophierte Chondrozyten sind Zellen, die sich im letzten Stadium der Differenzierung befinden, und daher wird die Expression der Gene der Grundelemente der Matrix in ihnen verändert. Daher wird die Synthese von Aggrecan-Proteoglykanen und Typ-II-Kollagen inhibiert, und die Synthese von Decorin, Kollagen I, III und Xtypes ist erhöht.

Die Verringerung des Gehalts an Aggrecan und Typ-II-Kollagen in der ECM, verbunden mit einem Ungleichgewicht zwischen den Synthese- und Abbauprozessen, informiert den Gelenkknorpel über die Eigenschaft, auf mechanischen Stress unzureichend zu reagieren. Als Ergebnis werden Chondrozyten ungeschützt, der Prozess geht in das dritte, katabole Stadium über, das durch übermäßige proteolytische Aktivität und Sekretion von autokrinen und parakrinen Regulationsfaktoren gekennzeichnet ist. Morphologisch ist dieses Stadium durch eine Zerstörung der ECM des Gelenkknorpels gekennzeichnet, klinisch entspricht es einer manifesten Osteoarthrose. Diese Hypothese ist natürlich eine vereinfachte Sicht auf alle komplexen Prozesse, die bei Osteoarthritis auftreten, aber sie verallgemeinert das moderne Konzept der Pathobiologie der Osteoarthritis.

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