Arthrose: Elektrische Knieimplantate könnten helfen, abgenutzten Knorpel zu reparieren

Ein Gerät, das die Knie mit elektrischem Strom versorgt, könnte nach erfolgreichen Tests bei Kaninchen helfen, Arthrose zu bekämpfen, eine schmerzhafte Erkrankung, die durch abgenutzten Knorpel verursacht wird

12. Januar 2022

Farbröntgen der Knie eines 87-jährigen Mannes mit schwerer Arthrose

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Knieimplantate, die einen winzigen elektrischen Strom erzeugen, können das Nachwachsen von Knorpel als Behandlung von Arthritis stimulieren.

Kaninchen, denen die Implantate verabreicht wurden, die bei der Bewegung der Tiere Strom aus mechanischen Kräften erzeugen, erfuhren nach einem Knorpelschaden eine bessere Heilung als diejenigen, die ein Placebo-Gerät erhielten.

Arthrose ist eine häufige Ursache für Knieschmerzen im Alter. Es handelt sich um den Verschleiß von Knorpel, einer gummiartigen Schicht, die die Enden der Knochen bedeckt und normalerweise verhindert, dass sie aneinander reiben.

Viele experimentelle Behandlungsmethoden befinden sich in der Entwicklung, wie zum Beispiel neue Medikamente und Implantate von Stammzellen, unreifen Zellen, die sich zu jedem Zelltyp entwickeln können. Einige Untersuchungen legen nahe, dass ein schwacher elektrischer Strom die Knorpelzellen im Knie dazu anregen kann, sich zu vermehren und Schäden zu reparieren.

Um das Einlegen von Batterien in den Körper zu vermeiden, Thanh Nguyen an der University of Connecticut in Storrs und seine Kollegen eine biologisch abbaubare, etwa einen halben Millimeter dicke Membran entwickelt, die beim Zusammendrücken und Strecken Strom erzeugt. Das Material hat eine gerüstartige Struktur, um die Einwanderung von Zellen zu fördern.

Nguyens Gruppe testete die aktuelle Idee, indem sie Löcher in den Knieknorpel von Kaninchen bohrte und sie mit dem Material flickte. Nach einem Monat Ruhe ermutigten die Forscher die Kaninchen, 20 Minuten am Tag herumzuhüpfen, indem sie sie auf langsam laufenden Laufbändern setzten, um ihre Beine zu trainieren und den elektrischen Strom zu erzeugen.

Zwei Monate später entnahm das Team Gewebeproben aus den Gelenken und bewertete sie unter dem Mikroskop, wie intakt und gesund sie aussahen. Das Team stellte fest, dass sich Knorpelzellen in die Flecken bewegt hatten und die Gelenke intakter erschienen. „Stammzellen aus dem Knochenmark werden für das Gerüst rekrutiert“, sagt Nguyen.

Der Knorpel dieser Kaninchen erzielte im Durchschnitt 15 von 18 Punkten, während eine Gruppe von Kaninchen, die Pflaster aus einem ähnlichen Material erhielten, die keinen Strom erzeugten, etwa 5 Punkte erzielte.

Beim Menschen würde sich das Material, aus dem das Implantat hergestellt wurde, nach etwa zwei Monaten auflösen – obwohl es optimiert werden könnte, um es länger zu halten, sagt Nguyen.

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Source: New Scientist – Home by www.newscientist.com.

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