Arthrose wird oft als eine Erkrankung beschrieben, die auf Abnutzung der Gelenke zurückzuführen ist, aber die Pathophysiologie dieser Erkrankung ist viel komplexer. Es beinhaltet eine Reihe von Veränderungen auf zellulärer Ebene, die zu einer Schädigung von Knorpel, Synovialmembranen und Knochen führen.
Arthrose, auch als degenerative Gelenkerkrankung bekannt, ist die häufigste Form der Arthritis und macht etwa 59% aller Arthritisfälle aus. Sie tritt hauptsächlich in Händen, Hüften und Knien auf.
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Gelenkknorpel
Gelenkknorpel, auch als hyaliner Knorpel bekannt, ist eine Art Knorpel, der sich an den Enden der Knochen befindet, wo sie sich treffen und Gelenke bilden. Diese Art von Knorpel ist für eine gesunde Bewegung verantwortlich - ein gesunder Gelenkknorpel ermöglicht es den Knochen, mühelos übereinander zu gleiten. Sein Netzwerk besteht hauptsächlich aus Wasser, Kollagen und glykosylierten Proteinen. In diesem Netzwerk befinden sich auch hochspezialisierte Zellen, die als Chondrozyten bekannt sind.
Der Gelenkknorpel kann nicht von selbst nachwachsen und enthält keine Blutgefäße, Nerven und Lymphgefäße. Die Kapazität von Chondrozyten zur Regeneration des umgebenden Knorpels ist begrenzt.
Eine Schädigung des Gelenkknorpels ist mit vier Änderungen verbunden. Eines ist das Matrixflimmern, bei dem das Knorpelnetzwerk, das als Matrix bekannt ist und aus dem der Knorpel besteht, zu erweichen beginnt und Spalten oder Zwischenräume zwischen den Zellen hinterlässt. Der Knorpel entwickelt dann Risse und Geschwüre und die Gelenkoberfläche beginnt sich aufzulösen.
Interessante Fakten über Knorpel, der für die Gelenkfunktion von entscheidender Bedeutung istBei Arthrose spielt die Gesundheit des Gelenkknorpels eine entscheidende Rolle für die Funktionsfähigkeit der Gelenke. Eine Schädigung des Gelenkknorpels erfolgt in drei Stufen:
- Stufe 1: Die Proteine im Knorpel beginnen sich zu zersetzen. Sie wandeln sich von vollständigen Proteinen in Polypeptide und Aminosäuren um
- Stufe 2: Fibrillation und Erosion finden statt. Fragmente von Kollagen und Proteinen beginnen in die Synovialflüssigkeit zu gelangen, wodurch die Reibung zwischen den Gelenken verringert werden soll
- Stufe 3: Die Entzündungsreaktion des Körpers auf die ersten beiden Stufen, die eine weitere Schädigung des Knorpels auslöst
Wie Schaden entsteht
Wenn die Entzündungsreaktion beginnt, setzt sie Interleukin-1 frei, ein Zytokin, das zum Knorpelabbau beiträgt. Bei Interleukin -1 freigesetzt wird, fördert es weitere Knorpelschäden, indem es die Bioverfügbarkeit für bestimmte Proteasen kontrolliert. Dies geschieht, indem bestimmte Enzyme dazu angeregt werden, das Protein im Gelenk in kleinere Polypeptide und Aminosäuren zu zerlegen. Gleiches gilt für ein anderes Zytokin, den Tumornekrosefaktor Alpha (TNF-Alpha), der bestimmte Enzyme stimulieren kann, die als Matrixmetalloproteinasen (MMPs) bekannt sind und die Matrix des Gelenks schwer schädigen können.
Andere Enzyme, sogenannte Kollagenasen, können ebenfalls Kollagen abbauen und die Gesundheit der Gelenke schädigen. Stromelysin oder MMP-3 kommt bei Menschen mit Arthrose in großen Mengen vor, da dieses Enzym auch eine Schlüsselrolle bei der Degeneration des Teils der Gelenkmatrix spielt, der kein Kollagen enthält.
Wenn es um Arthrose geht, können Zustände, die andere Körperteile betreffen, wie Fettleibigkeit, Gelenkinstabilität, Fehlausrichtung der Gelenke und Trauma, zur Verschlechterung der Gelenksysteme bei Menschen mit Arthrose beitragen. .
Arthrose und Altern
Obwohl sich Arthrose mit zunehmendem Alter verschlechtert, ist sie kein normaler Bestandteil des Alterungsprozesses. Durch Alterung verursachte Gelenkzellschäden sind auf Zellalterung zurückzuführen, während bei Arthrose Gelenke durch Verletzungen, Fettleibigkeit und arbeitsbedingte Überbeanspruchung der Gelenke beschädigt werden können.
Synovialmembranen
Die Synovialmembran ist ein Bindegewebe, das die Gelenke auskleidet und Synovialflüssigkeit produziert. Wenn bei Menschen mit Arthrose der Knorpel zu zerfallen beginnt und in die Synovialflüssigkeit gelangt, führt dies zu einer Entzündung der Synovialmembran. Dies liegt daran, dass Synovialmakrophagen, die Zellen, die die Produktion entzündungsfördernder Zytokine induzieren, eine entzündliche Immunantwort auf streunende Knorpelstücke in der Synovialflüssigkeit auslösen können Dies führt dann zu einem weiteren Knorpelabbau, da mit der Zeit, wenn das Gelenk seinen Knorpel verliert, die Synovialflüssigkeit aus dem Gelenk austritt, was zu einer dauerhaften Ausdünnung und einem Verlust der Viskosität führt.
Weniger Synovialflüssigkeit, die die Bewegung des Gelenks abfedert, bedeutet auch Knochen-an-Knochen-Reibung und mehr Schaden. Wenn die Synovialflüssigkeit dünn genug wird, berühren sich entzündliche Substanzen direkt oder kommen mit Nervenzellen im Gelenk in Kontakt, was zu Schmerzen führt. Je mehr Synovialflüssigkeit verloren geht, desto schneller Der Knorpel verschlechtert sich.
Synovium und Synovialflüssigkeit halten Ihre Gelenke gesundKnochen
Wenn Knochen aufgrund von Arthrose-Schäden das Knorpelschutzkissen verlieren, beginnen sie aneinander zu reiben. Die Gelenke können dann steif werden und die Auswirkungen regelmäßiger Bewegungen weniger tolerieren, wodurch der verbleibende intakte Knorpel im Verlauf der Krankheit stärker belastet wird. Wenn in den Gelenken kein Knorpel mehr vorhanden ist, tritt Knochen-an-Knochen-Reibung auf.
Knochen durchläuft dann einen Prozess, der als Umbau bekannt ist. Dieser Prozess umfasst Knochenerosion, Knorpeldegeneration und die Bildung von Knochensporen bei arthritischen Erkrankungen. Der Umbauprozess kann zu einer weiteren Beeinträchtigung der Gelenkfunktion führen. .
Knochensporen und Zysten
Osteophyten oder Knochensporen beginnen sich zu entwickeln. Knochensporen sind glatte Knochenwachstum und obwohl sie normalerweise keine Schmerzen verursachen, sind sie mit schmerzhaften Symptomen verbunden, wenn sie anfangen, Gewebe zu reizen, mit denen sie in Kontakt kommen.
Arthrose kann auch zur Entwicklung von Knochenzysten führen, bei denen es sich um mit Flüssigkeit gefüllte Säcke handelt, die sich in beschädigten Gelenken bilden. Knochenmarkläsionen treten auch bei Arthrose auf und können auf Umbauten zurückgeführt werden, die durch falsche Gelenkbewegungen, Belastung und mechanische Überlastung beschädigter Gelenke verursacht werden.
Subchondraler Knochen
Bei Patienten mit Arthrose treten Veränderungen im Knochen auf, der den Gelenkknorpel (subchondralen Knochen) stützt. Subchondraler Knochen findet sich in den meisten Gelenken, einschließlich derjenigen, die von Arthrose betroffen sind, wie z. B. den Knien und Hüften. Es kann auch in kleinen Gelenken in Händen und Füßen gefunden werden.
Typischerweise treten Knochenmarkläsionen und Knochenzysten im subchondralen Knochen auf. Da die Schädigung des Gelenkknorpels der Haupttreiber der Arthrose ist, haben diese Veränderungen im subchondralen Knochen in der Vergangenheit nicht so viel Aufmerksamkeit erhalten. Sie werden heute jedoch als wesentlicher Bestandteil der Pathogenese der Arthrose angesehen. Bei Menschen mit Arthrose wird der subchondrale Knochen aufgrund des Umbauprozesses erweicht und verfärbt.
Behandlung
Derzeit sind die Behandlungsmöglichkeiten für Arthrose begrenzt. Die Schädigung der Gelenke ist irreversibel, und daher beinhaltet die Behandlung von Arthrose normalerweise die Behandlung der Symptome.
Medikamente
Symptome wie Schmerzen in den betroffenen Gelenken und Empfindlichkeit können durch die Verwendung von Schmerzmitteln wie Paracetamol, nichtsteroidalen Antiphlogistika (NSAIDs) und anderen chronischen Schmerzmitteln wie Duloxetin (Cymbalta) unterstützt werden.
Langzeitanwendung von NSAIDs bei chronischen Schmerzen und möglichen NebenwirkungenInjektionen
Kortison-Injektionen werden zur Schmerzlinderung eingesetzt, aber Kortikosteroid-Medikamente können zu weiteren Schäden an den am Gelenk verbundenen Knochen führen. Dies kann daran liegen, dass sie die Fähigkeit des Körpers, Kalzium aufzunehmen, hemmen und zur Schwächung der Knochen und zum Knochenverlust führen können. Bei Menschen mit Arthrose kann die Schwächung und der Abbau von Knochen das Fortschreiten der Krankheit vorantreiben.
Schmierinjektionen werden mit Hyaluronsäure durchgeführt und zielen darauf ab, mehr Polster bereitzustellen, um die Auswirkungen auf das beschädigte Gelenk zu verringern.
Physiotherapie
Bestimmte Übungen in der Physiotherapie können helfen, die Muskeln aufzubauen, die ein beschädigtes Gelenk umgeben, was die Belastung in der Umgebung verringern und Schmerzen lindern kann. Ergotherapie kann auch verwendet werden, um einer Person mit Arthrose bei der Bewältigung ihres Zustands zu helfen, indem sie die Art und Weise ändert, wie sie alltägliche Aufgaben ausführt, um unnötigen Druck auf die beschädigten Gelenke zu vermeiden.
Chirurgie
Chirurgische Behandlungen sind verfügbar, wenn andere Formen nicht dazu beitragen, die schmerzhaften Symptome der Arthrose zu lindern, einschließlich:
- Knochenausrichtung: Diese Operation wird auch als Osteotomie bezeichnet und durch Hinzufügen oder Entfernen eines Knochenkeils durchgeführt. Dies geschieht in Fällen, in denen eine Körperseite stärker betroffen ist als die andere, z. B. in den Knien, und ein Ausgleich der Tragfähigkeit kann dazu beitragen, den Druck auf das beschädigte Gelenk zu verringern
- Gelenkersatz: In den schwerwiegendsten Fällen kann ein Chirurg einen vollständigen Gelenkersatz empfehlen. Dazu werden bestimmte Oberflächen der beschädigten Verbindung entfernt und durch Kunststoff- und Metallteile ersetzt. Da künstliche Gelenke möglicherweise ersetzt werden müssen, wird diese Art der Operation normalerweise nur in schwerwiegenden Fällen durchgeführt.
Neue Therapien
Ein neues Verständnis der Pathophysiologie der Arthrose hat zu Studien anderer vielversprechender Behandlungsmöglichkeiten geführt. Aufgrund der Rolle, die MMPs beim Fortschreiten der Krankheit spielen, entwickeln Forscher neue Medikamente, die diese Effekte hemmen sollen Spriferim und BMP-7 haben sich bei der Reparatur und dem Wiederaufbau von Knorpel als vielversprechend erwiesen. Antikatabolische Medikamente, insbesondere MMP-Hemmer, werden aufgrund ihrer Fähigkeit, die Knorpeldegeneration zu stoppen, ebenfalls als praktikable Option für Menschen mit Arthrose untersucht.
Eine weitere Behandlungsoption, die untersucht wird, ist die regenerative Therapie mit Stammzellen. Obwohl die in das betroffene Gelenk des Körpers injizierten Stammzellen dazu neigen, in kurzer Zeit zu verschwinden, wurde festgestellt, dass die immunmodulatorischen Wirkungen, die häufig zu einem verschlechterten Fall von Arthrose führen, von langer Dauer sind. Es wurde auch festgestellt, dass die Therapie die Biomechanik von Gelenken verbessert, die von arthritischen Zuständen betroffen sind, und die Verengung der betroffenen Gelenke verzögert.
Vielversprechende Behandlungen mit Bisphosphonaten sind ebenfalls in Arbeit, aber möglicherweise nur für eine bestimmte Gruppe von Arthrose-Patienten. Bisphosphonate sind Medikamente, die den Verlust der Knochendichte verlangsamen sollen. Bei Menschen mit Arthrose tritt typischerweise eine Knochenverdickung auf, die von Läsionen und Knochensporen begleitet wird. Einige sahen nach einem sechsmonatigen Versuch eine Abnahme der Knochenmarkläsionen. Diese Art von Medikamenten kann für diejenigen nützlich sein, die Knochenmarkläsionen haben und sich in einem frühen Stadium der Arthrose befinden.
Es wurde auch eine neue Behandlung entwickelt, um eine osteolytische Protease zu neutralisieren, die den Verlust von Kalzium in den Knochen fördern kann. Tierversuche haben gezeigt, dass dies die Knochen- und Knorpeldegeneration verlangsamt. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um festzustellen, ob diese Art der Neutralisierung für den Menschen funktioniert oder nicht.
Da Arthrose eine entzündliche Immunantwort hervorruft, wurde auch die Anti-Zytokin-Therapie als vielversprechende neue Behandlungsmethode untersucht. Diese Art von Medikamenten würde die Immunantwort oder die Zytokinproduktion in den Gelenken behindern, um Entzündungen zu reduzieren, die zu Schwellungen und Schmerzen im betroffenen Bereich führen könnten. Das proinflammatorische Signal-Targeting kann auch eine wirksame neue Behandlungsoption sein, um Entzündungen zu reduzieren. Obwohl diese Therapien weder Arthrose heilen noch verlorenen Knorpel wieder aufbauen, können sie bei der Schmerzbehandlung helfen.
Mit dem Fortschreiten des Verständnisses können neue Behandlungsmöglichkeiten für Arthrose beginnen, den Betroffenen Hoffnung zu geben.
