Gelenkknorpelrekonstruktion

Biologische Trägermaterialien (Matrices) zur verbesserten körpereigenen Gelenkflächenreparatur (AMIC®-Verfahren)

Knorpeldefekte in den Gelenkflächen entstehen häufig durch Unfälle oder Abnutzung. Sie stellen ein großes Problem in der Orthopädie dar, da das körpereigene Reparaturpotenzial für lokalisierte Gelenkflächendefekte stark begrenzt ist. Zerstörtes Knorpelgewebe heilt nicht. Dies liegt begründet in der fehlenden Teilungsaktivität der Knorpelzellen aus der Defektumgebung. Zur Reparatur des Defektes müssen daher notwendigerweise Zellen in den Knorpeldefekt gelangen können. Ansonsten droht ein frühzeitiger flächenhafter Gelenkflächenverschleiß (Arthrose).

Bild 1: Ausgangsbefund am Knie: Hochgradige Knorpelaufbrüche der inneren Oberschenkelrolle

Die operative Eröffnung des innerhalb des Defektes gelegenen Knochens durch Anbohrung/Perforation („Mikrofrakturierung“) ermöglicht es Knochenmarkstammzellen, in die Defektzone zu gelangen. Das stammzellhaltige Blut bildet durch Gerinnung in der Defektzone einen Blutkuchen. Die darin enthaltenen Knorpelvorläuferzellen können sich anschließend zu Knorpelzellen differenzieren und körpereigenes  Knorpelersatzgewebe bilden. Derartige Verfahren sind in der Gelenkchirurgie seit über 40 Jahren etabliert, waren jedoch bislang stets auf kleinere Defekte (< 2 cm²) begrenzt.

Bild 2: Gesäuberter Knorpeldefekt an der Oberschenkelrolle des Kniegelenkes, Austritt von stammzellhaltigem Blut nach Mikrofrakturierung

Das Tissue-Engineering hat in der Medizin in den letzen Jahren eine Vielzahl an biologischen Ersatz- und Trägermaterialien hervorgebracht. Die sog. autologe matrix-induzierte Chondrogenese (AMIC®-Verfahren) kombiniert eine Mikrofrakturierung mit dem zusätzlichen Aufbringen einer biologisch abbaubaren zweischichtigen Membran (Kollagen I/III-Matrix). Ihre poröse Seite fungiert als eine Art Löschblatt für die  einwandernden Stammzellen: Sie stabilisiert den stammzellhaltigen Blutkuchen und bietet den einwandernden Stammzellen eine vorteilhafte Umgebung, um sich in knorpelartige Zellen differenzieren zu können. Diese Zellen produzieren dann das Ersatzgewebe zur Defektauffüllung. Die glatte Seite hingegen dichtet das sich bildende junge Ersatzgewebe gegen den Gelenkraum hin ab.

Bild 3: Einblutung in die aufgeklebte Kollagenmembran (ChondroGide®)

Das AMIC®-Verfahren wird bei lokalen Defekten (traumatisch oder degenerativ) und geeigneter Lokalisation am Knie und oberen Sprunggelenk einzeitig, unmittelbar im Anschluß an eine Arthroskopie durchgeführt. Bei Knochendefekten (z.B. Osteochondrosis dissecans) kann zudem ein zusätzlicher Knochenaufbau erfolgen (Spongiosaplastik). Das Einbringen der Matrix geschieht dabei minimal invasiv. Die Nachbehandlung umfasst im Wesentlichen eine Teilbelastung an Unterarmgehstützen, die Verwendung einer gelenkigen Knieschiene sowie ein drei- bis viermonatiges intensives physiotherapeutisches Nachbehandlungsprogramm. Sportfähigkeit für kniebelastende Mannschafts- und Ballsportarten ist nach ca. 6 Monaten gegeben.

Bild 4: Ersatzgewebe 10 Monate nach AMIC®-Verfahren

Durch die Verbesserung körpereigener Reparaturprozesse können mit dem AMIC®-Verfahren nun auch größere lokale Knorpeldefekte aussichtsreich versorgt werden.

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