Skip to main content
Erschienen in: Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 7/2011

01.07.2011 | Leitthema

Klinische Behandlung von Gelenkknorpelschäden mithilfe autologer Vorläuferzellen

verfasst von: Prof. h.c. PD Dr. M.R. Steinwachs, B. Waibl, P. Niemeyer

Erschienen in: Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz | Ausgabe 7/2011

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Zusammenfassung

Gelenkknorpelschäden haben praktisch keine Selbstheilungstendenz. Dies macht bei symptomatischen Grad-III/IV-Schäden (gemäß ICRS-Klassifikation) eine operative Therapie erforderlich. Die Anwendung knochenmarkstimulierender Techniken (Pridie-Bohrung, Mikrofrakturierung) lässt bisher nur einen mechanisch minderwertigen Faserknorpel entstehen. Eine minimal-invasive OP-Technik und ein geringer Kostenaufwand bleiben bei mittelfristig akzeptablen Ergebnissen die wichtigsten Gründe für ihre Anwendung. Für die Kombination von Mikrofrakturierung mit Biomaterialien (AMIC-Technik) konnte bisher nicht abschließend gezeigt werden, dass die Nachteile der knochenmarkstimulierenden Verfahren durch den Einsatz des Biomaterials überwunden werden können. Zur biomechanisch hochwertigen Rekonstruktion der Knorpelschicht stehen gegenwärtig nur kultivierte autologe Chondrozyten aus dem Labor zur Verfügung. Durch Selektion der geeigneten Zellfraktion und kontrollierte Gabe differenzierender Wachstumsfaktoren scheint eine verbesserte Knorpelregeneration auf Grundlage von Knochenmarkblut möglich zu sein. Dies ist Gegenstand experimenteller Studien mit Knochenmarksaspiraten und autologen Wachstumsfaktoren mit ersten ermunternden Ergebnissen.
Literatur
2.
Zurück zum Zitat Bohndorf K (1996) Injuries at the articulating surfaces of bone, chondral, osteochondral, subchondral fractures and osteochondrosis dissecans. Eur J Radiol 22:22–29PubMedCrossRef Bohndorf K (1996) Injuries at the articulating surfaces of bone, chondral, osteochondral, subchondral fractures and osteochondrosis dissecans. Eur J Radiol 22:22–29PubMedCrossRef
3.
Zurück zum Zitat Fuller JA, Ghadially FN (1972) Ultrastructural observations on surgically produced partial-thickness defects in articular cartilage. Clin Orthop 86:193–205PubMedCrossRef Fuller JA, Ghadially FN (1972) Ultrastructural observations on surgically produced partial-thickness defects in articular cartilage. Clin Orthop 86:193–205PubMedCrossRef
4.
Zurück zum Zitat Mankin HJ (1982) The response of articular cartilage to mechanical injury. J Bone Joint Surg 64A:460–466 Mankin HJ (1982) The response of articular cartilage to mechanical injury. J Bone Joint Surg 64A:460–466
5.
Zurück zum Zitat Grande DA, Pitman MI, Peterson L et al (1989) The repair of experimentally produced defects in rabbit articular cartilage by autologous chondrocyte transplantation. J Orthop Res 7(2):208–218PubMedCrossRef Grande DA, Pitman MI, Peterson L et al (1989) The repair of experimentally produced defects in rabbit articular cartilage by autologous chondrocyte transplantation. J Orthop Res 7(2):208–218PubMedCrossRef
6.
Zurück zum Zitat Shapiro F, Koide S, Glimcher MJ (1993) Cell origin and differentiation in the repair of full-thickness defects of articular cartilage. J Bone Joint Surg (A) 75(4):532–553 Shapiro F, Koide S, Glimcher MJ (1993) Cell origin and differentiation in the repair of full-thickness defects of articular cartilage. J Bone Joint Surg (A) 75(4):532–553
7.
Zurück zum Zitat Wakitani S, Goto T, Pineda SJ et al (1994) Mesenchymal cell-based repair of large, full-thickness defects of articular cartilage. J Bone Joint Surg (A) 76(4):579–592 Wakitani S, Goto T, Pineda SJ et al (1994) Mesenchymal cell-based repair of large, full-thickness defects of articular cartilage. J Bone Joint Surg (A) 76(4):579–592
8.
Zurück zum Zitat IKDC-Score (1999) International Cartilage Repair Society. ICRS-Newsletter 1999 IKDC-Score (1999) International Cartilage Repair Society. ICRS-Newsletter 1999
9.
Zurück zum Zitat Behrens P, Bruns J, Erggelet CH et al (2004) Recommendations for indication and application of ACT of the joined advisory board of the German Societies for Traumatology (DGU) and Orthopaedic Surgery (DGOOC). Z Orthop Ihre Grenzgeb 142:529–539PubMedCrossRef Behrens P, Bruns J, Erggelet CH et al (2004) Recommendations for indication and application of ACT of the joined advisory board of the German Societies for Traumatology (DGU) and Orthopaedic Surgery (DGOOC). Z Orthop Ihre Grenzgeb 142:529–539PubMedCrossRef
10.
Zurück zum Zitat Brittberg M, Lindahl A, Nilsson A et al (1994) Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation. N Engl J Med 331:889–895PubMedCrossRef Brittberg M, Lindahl A, Nilsson A et al (1994) Treatment of deep cartilage defects in the knee with autologous chondrocyte transplantation. N Engl J Med 331:889–895PubMedCrossRef
11.
Zurück zum Zitat Steadman JR, Briggs KK, Rodrigo JJ et al (2003) Outcomes of microfracture for traumatic chondral defects of the knee: average 11-year follow-up. Arthroscopy 19(5):477–484PubMedCrossRef Steadman JR, Briggs KK, Rodrigo JJ et al (2003) Outcomes of microfracture for traumatic chondral defects of the knee: average 11-year follow-up. Arthroscopy 19(5):477–484PubMedCrossRef
12.
Zurück zum Zitat Mow VC, Proctor CS, Kelly MA (1989) Biomechanics of articular cartilage. In: Nordin M, Frankel VH (Hrsg) Basic biomechanics of the musculo-skeletal system, 2. Aufl. Lea & Febinger, Philadelphia, PA, S 31–57 Mow VC, Proctor CS, Kelly MA (1989) Biomechanics of articular cartilage. In: Nordin M, Frankel VH (Hrsg) Basic biomechanics of the musculo-skeletal system, 2. Aufl. Lea & Febinger, Philadelphia, PA, S 31–57
13.
Zurück zum Zitat Wong M, Wuetherich P, Buschmann M et al (1997) Chondrocyte biosynthesis correlates with local tissue strain in statically compressed adult articular cartilage. J Orthop Res 15:189–196PubMedCrossRef Wong M, Wuetherich P, Buschmann M et al (1997) Chondrocyte biosynthesis correlates with local tissue strain in statically compressed adult articular cartilage. J Orthop Res 15:189–196PubMedCrossRef
14.
Zurück zum Zitat Recht MP, Resnick D (1998) Magnetic resonance imaging of articular cartilage: an overview. Top Magn Reson Imaging 9(6):328–336PubMedCrossRef Recht MP, Resnick D (1998) Magnetic resonance imaging of articular cartilage: an overview. Top Magn Reson Imaging 9(6):328–336PubMedCrossRef
15.
Zurück zum Zitat Pridie KH (1959) A method of resurfacing osteoarthritic knee joints. J Bone Joint Surg Br 41:618–619 Pridie KH (1959) A method of resurfacing osteoarthritic knee joints. J Bone Joint Surg Br 41:618–619
16.
Zurück zum Zitat Tippet JW (1996) Articular cartilage drilling and osteotomy in osteoarthritis of the knee. In: McGinty JB, Caspari RB, Jackson RW, Poehling GG (Hrsg) Operative arthroscopy, 2. Aufl. Raven Press, Philadelphia New York, S 411–426 Tippet JW (1996) Articular cartilage drilling and osteotomy in osteoarthritis of the knee. In: McGinty JB, Caspari RB, Jackson RW, Poehling GG (Hrsg) Operative arthroscopy, 2. Aufl. Raven Press, Philadelphia New York, S 411–426
17.
Zurück zum Zitat Knutsen G, Engebretsen L, Ludvigsen TC et al (2004) Autologous chondrocyte implantation compared with microfracture in the knee. A randomized trial. J Bone Joint Surg 86-A(3):455–464 Knutsen G, Engebretsen L, Ludvigsen TC et al (2004) Autologous chondrocyte implantation compared with microfracture in the knee. A randomized trial. J Bone Joint Surg 86-A(3):455–464
18.
Zurück zum Zitat Kreuz PC, Erggelet C, Steinwachs MR et al (2006) Is microfracture of chondral defects in the knee associated with different results in patients aged 40 years or younger? Arthroscopy 22(11):1180–1186PubMedCrossRef Kreuz PC, Erggelet C, Steinwachs MR et al (2006) Is microfracture of chondral defects in the knee associated with different results in patients aged 40 years or younger? Arthroscopy 22(11):1180–1186PubMedCrossRef
19.
Zurück zum Zitat Mithoefer K, Williams RJ, Warren RF et al (2005) The microfracture technique for the treatment of articular cartilage lesions in the knee. A prospective cohort study. J Bone Joint Surg Am 87(9):1911–1920PubMedCrossRef Mithoefer K, Williams RJ, Warren RF et al (2005) The microfracture technique for the treatment of articular cartilage lesions in the knee. A prospective cohort study. J Bone Joint Surg Am 87(9):1911–1920PubMedCrossRef
20.
Zurück zum Zitat Steinwachs MR, Kreuz PC, Krause S, Lahm A (2003) Klinische Ergebnisse nach Mikrofrakturierung bei der Behandlung von Gelenkknorpeldefekten. Sportortho Sporttrauma 19:291–294 Steinwachs MR, Kreuz PC, Krause S, Lahm A (2003) Klinische Ergebnisse nach Mikrofrakturierung bei der Behandlung von Gelenkknorpeldefekten. Sportortho Sporttrauma 19:291–294
21.
Zurück zum Zitat Steinwachs MR, Guggi T, Kreuz PC (2008) Marrow stimulation technique. Injury 39(Suppl 1):26–31CrossRef Steinwachs MR, Guggi T, Kreuz PC (2008) Marrow stimulation technique. Injury 39(Suppl 1):26–31CrossRef
22.
Zurück zum Zitat Kreuz PC, Steinwachs MR, Erggelet C et al (2006) Results after microfracture of full-thickness chondral defects in different compartments in the knee. Osteoarthritis Cartilage 14(11):1119–1125PubMedCrossRef Kreuz PC, Steinwachs MR, Erggelet C et al (2006) Results after microfracture of full-thickness chondral defects in different compartments in the knee. Osteoarthritis Cartilage 14(11):1119–1125PubMedCrossRef
23.
Zurück zum Zitat Saris D, Vanlauwe J, Victor J et al (2008) Characterized chondrocyte implantation results in better structural repair when treating symptomatic cartilage defects of the knee in a randomized controlled trial versus microfracture. Am J Sports Med 36:235–246PubMedCrossRef Saris D, Vanlauwe J, Victor J et al (2008) Characterized chondrocyte implantation results in better structural repair when treating symptomatic cartilage defects of the knee in a randomized controlled trial versus microfracture. Am J Sports Med 36:235–246PubMedCrossRef
24.
Zurück zum Zitat Saris DB, Vanlauwe J, Victor J et al (2009) Treatment of symptomatic cartilage defects of the knee: characterized chondrocyte implantation results in better clinical outcome at 36 months in a randomized trial compared to microfracture. Am J Sports Med 37(Suppl 1):10S–19SPubMedCrossRef Saris DB, Vanlauwe J, Victor J et al (2009) Treatment of symptomatic cartilage defects of the knee: characterized chondrocyte implantation results in better clinical outcome at 36 months in a randomized trial compared to microfracture. Am J Sports Med 37(Suppl 1):10S–19SPubMedCrossRef
25.
Zurück zum Zitat Mithoefer K, McAdams T, Williams RJ et al (2009) Clinical efficacy of the microfracture technique for articular cartilage repair in the knee: an evidence-based systematic analysis. Am J Sports Med 37(10):2053–2063PubMedCrossRef Mithoefer K, McAdams T, Williams RJ et al (2009) Clinical efficacy of the microfracture technique for articular cartilage repair in the knee: an evidence-based systematic analysis. Am J Sports Med 37(10):2053–2063PubMedCrossRef
26.
Zurück zum Zitat Rodrigo JJ, Steadman JR, Silliman JF, Fulstone HA (1994) Improvement in fullthickness chondral defect healing in the human knee after debridement and microfracture using continuous passive motion. Am J Knee Surg 7:109–116 Rodrigo JJ, Steadman JR, Silliman JF, Fulstone HA (1994) Improvement in fullthickness chondral defect healing in the human knee after debridement and microfracture using continuous passive motion. Am J Knee Surg 7:109–116
27.
Zurück zum Zitat Steadman JR, Rodkey WG, Briggs KK (2002) Microfracture to treat full-thickness chondral defects: surgical technique, rehabilitation and outcomes. J Knee Surg 15(3):170–176PubMed Steadman JR, Rodkey WG, Briggs KK (2002) Microfracture to treat full-thickness chondral defects: surgical technique, rehabilitation and outcomes. J Knee Surg 15(3):170–176PubMed
28.
Zurück zum Zitat Steinwachs MR, Erggelet C, Lahm A, Guhlke-Steinwachs U (1999) Clinical and cell biology aspects of autologous chondrocytes transplantation. Unfallchirurg 102(11):855–860PubMedCrossRef Steinwachs MR, Erggelet C, Lahm A, Guhlke-Steinwachs U (1999) Clinical and cell biology aspects of autologous chondrocytes transplantation. Unfallchirurg 102(11):855–860PubMedCrossRef
29.
Zurück zum Zitat Becher C, Thermann H (2005) Results of microfracture in the treatment of articular cartilage defects of the talus. Foot Ankle Int 26(8):583–589PubMed Becher C, Thermann H (2005) Results of microfracture in the treatment of articular cartilage defects of the talus. Foot Ankle Int 26(8):583–589PubMed
30.
Zurück zum Zitat Crawford K, Philippon MJ, Sekiya JK et al (2006) Microfracture of the hip in athletes. Clin Sports Med 25(2):327–333PubMedCrossRef Crawford K, Philippon MJ, Sekiya JK et al (2006) Microfracture of the hip in athletes. Clin Sports Med 25(2):327–333PubMedCrossRef
31.
Zurück zum Zitat Siebold R, Lichtenberg S, Habermeyer P (2003) Combination of microfracture and periostal-flap for the treatment of focal full thickness articular cartilage lesions of the shoulder: a prospective study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 1(3):183–189 Siebold R, Lichtenberg S, Habermeyer P (2003) Combination of microfracture and periostal-flap for the treatment of focal full thickness articular cartilage lesions of the shoulder: a prospective study. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 1(3):183–189
32.
Zurück zum Zitat Behrens P (2005). Matrixgekoppelte Mikrofrakturierung. Arthroskopie 18:193–197CrossRef Behrens P (2005). Matrixgekoppelte Mikrofrakturierung. Arthroskopie 18:193–197CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Dorotka R, Bindreiter U, Macfelda K et al (2005) Marrow stimulation and chondrocyte transplantation using a collagen matrix for cartilage repair. Osteoarthritis Cartilage 13(8):655–664PubMedCrossRef Dorotka R, Bindreiter U, Macfelda K et al (2005) Marrow stimulation and chondrocyte transplantation using a collagen matrix for cartilage repair. Osteoarthritis Cartilage 13(8):655–664PubMedCrossRef
34.
Zurück zum Zitat De Girolamo L, Bertolini G, Cervellin et al (2010) Treatment of chondral defects of the knee with one step matrix-assisted technique enhanced by autologous concentrated bone marrow: in vitro characterisation of mesenchymal stem cells from iliac crest and subchondral bone. Injury 41(11):1172–1177CrossRef De Girolamo L, Bertolini G, Cervellin et al (2010) Treatment of chondral defects of the knee with one step matrix-assisted technique enhanced by autologous concentrated bone marrow: in vitro characterisation of mesenchymal stem cells from iliac crest and subchondral bone. Injury 41(11):1172–1177CrossRef
35.
Zurück zum Zitat Fortier LA, Potter HG, Rickey EJ et al (2010) Concentrated bone marrow aspirate improves full-thickness cartilage repair compared with microfracture in the equine model. J Bone Joint Surg Am 92(10):1927–1937PubMedCrossRef Fortier LA, Potter HG, Rickey EJ et al (2010) Concentrated bone marrow aspirate improves full-thickness cartilage repair compared with microfracture in the equine model. J Bone Joint Surg Am 92(10):1927–1937PubMedCrossRef
36.
Zurück zum Zitat Saw KY, Hussin P, Loke SC et al (2009) Articular cartilage regeneration with autologous marrow aspirate and hyaluronic Acid: an experimental study in a goat model. Arthroscopy 25(12):1391–1400PubMedCrossRef Saw KY, Hussin P, Loke SC et al (2009) Articular cartilage regeneration with autologous marrow aspirate and hyaluronic Acid: an experimental study in a goat model. Arthroscopy 25(12):1391–1400PubMedCrossRef
37.
Zurück zum Zitat Kuo AC, Rodrigo JJ, Reddi AH et al (2006) Microfracture and bone morphogenetic protein 7 (BMP-7) synergistically stimulate articular cartilage repair. Osteoarthritis Cartilage 14(11):1126PubMedCrossRef Kuo AC, Rodrigo JJ, Reddi AH et al (2006) Microfracture and bone morphogenetic protein 7 (BMP-7) synergistically stimulate articular cartilage repair. Osteoarthritis Cartilage 14(11):1126PubMedCrossRef
38.
Zurück zum Zitat Filardo G, Kon E, Buda R et al (2011) Platelet-rich plasma intra-articular knee injections for the treatment of degenerative cartilage lesions and osteoarthritis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 19(4):528–535PubMedCrossRef Filardo G, Kon E, Buda R et al (2011) Platelet-rich plasma intra-articular knee injections for the treatment of degenerative cartilage lesions and osteoarthritis. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc 19(4):528–535PubMedCrossRef
39.
Zurück zum Zitat Kon E, Filardo G, Delcogliano M et al (2010) Platelet autologous growth factors decrease the osteochondral regeneration capability of a collagen-hydroxyapatite scaffold in a sheep model. BMC Musculoskelet Disord 11:220PubMedCrossRef Kon E, Filardo G, Delcogliano M et al (2010) Platelet autologous growth factors decrease the osteochondral regeneration capability of a collagen-hydroxyapatite scaffold in a sheep model. BMC Musculoskelet Disord 11:220PubMedCrossRef
40.
Zurück zum Zitat Milano G, Sanna Passino E, Deriu L et al (2010) The effect of platelet rich plasma combined with microfractures on the treatment of chondral defects: an experimental study in a sheep model. Osteoarthritis Cartilage 18(7):971–980PubMedCrossRef Milano G, Sanna Passino E, Deriu L et al (2010) The effect of platelet rich plasma combined with microfractures on the treatment of chondral defects: an experimental study in a sheep model. Osteoarthritis Cartilage 18(7):971–980PubMedCrossRef
41.
Zurück zum Zitat Qi YY, Chen X, Jiang YZ et al (2009) Local delivery of autologous platelet in collagen matrix simulated in situ articular cartilage repair. Cell Transplant 18(10):1161–1169PubMedCrossRef Qi YY, Chen X, Jiang YZ et al (2009) Local delivery of autologous platelet in collagen matrix simulated in situ articular cartilage repair. Cell Transplant 18(10):1161–1169PubMedCrossRef
Metadaten
Titel
Klinische Behandlung von Gelenkknorpelschäden mithilfe autologer Vorläuferzellen
verfasst von
Prof. h.c. PD Dr. M.R. Steinwachs
B. Waibl
P. Niemeyer
Publikationsdatum
01.07.2011
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz / Ausgabe 7/2011
Print ISSN: 1436-9990
Elektronische ISSN: 1437-1588
DOI
https://doi.org/10.1007/s00103-011-1302-5

Weitere Artikel der Ausgabe 7/2011

Bundesgesundheitsblatt - Gesundheitsforschung - Gesundheitsschutz 7/2011 Zur Ausgabe

Forschung aktuell

Gesundheit nach Fukushima

Leitlinien kompakt für die Allgemeinmedizin

Mit medbee Pocketcards sicher entscheiden.

Seit 2022 gehört die medbee GmbH zum Springer Medizin Verlag

Facharzt-Training Allgemeinmedizin

Die ideale Vorbereitung zur anstehenden Prüfung mit den ersten 24 von 100 klinischen Fallbeispielen verschiedener Themenfelder

Mehr erfahren

Update Allgemeinmedizin

Bestellen Sie unseren Fach-Newsletter und bleiben Sie gut informiert.