Lässt sich kaputter Knorpel kurieren?

Die Arthrose ist die häufigste aller Gelenkerkrankungen und weltweit die Hauptursache für chronische Schmerzen und Behinderungen. Privatdozentin (PD) Dr. Eva Johanna Kubosch vom Universitätsklinikum Freiburg ist für ihre Habilitationsschrift mit dem „Sabine-von-Kleist-Habilitationspreis“ ausgezeichnet worden. „Ich habe untersucht, welchen Einfluss Entzündungen auf den Knorpelabbau haben und ob sich Stammzellen, die aus der Gelenkschleimhaut gewonnen werden, positiv auf das Stoffwechselgleichgewicht im Gelenk auswirken“, erläutert Kubosch. Ziel ihrer Arbeit war es, den Einsatz knorpelregenerativer Methoden zu verbessern. Seit 2014 schreibt das Gleichstellungsbüro der Medizinischen Fakultät der Albert-Ludwigs-Universität den mit 10.000 Euro dotierten Preis für Nachwuchswissenschaftlerinnen aus. Die Namensgeberin des Preises, Prof. Dr. Sabine von Kleist, hatte die Professur für Immunbiologie an der Universität Freiburg inne und war von 1987 bis 1989 die erste Prodekanin und Dekanin der Medizinischen Fakultät.

Kubosch untersuchte, wie erfolgreich die so genannte matrixinduzierte Chondrogenese, ein biologisch basiertes Operationsverfahren mit Stammzellen zum Wiederaufbau geschädigten Sprunggelenksknorpels, ist. Das Verfahren stellte sich als sichere und vielversprechende Therapie bei Sprunggelenksverletzungen dar. „Klinische Ergebnisse und Daten der Magnetresonanztomographie bestätigten dies“, sagt die Freiburger Ärztin. Zudem habe es sich auch bei der Linderung von Schmerzen bewährt. In einem weiteren Schritt beleuchtete Kubosch den Einfluss von Entzündungsmediatoren – das sind körpereigene Stoffe, die eine Entzündungsreaktion im Gelenk einleiten oder aufrechterhalten – auf den Abbau von Knorpel.  Dafür übertrug sie Erkenntnisse aus einer Analyse bei Patientinnen und Patienten mit akuten bakteriellen Entzündungen auf ein 3D-Gewebemodell für Gelenkinfektionen. „So konnte nachgewiesen werden, dass Knorpelzellen einen entzündungshemmenden Effekt haben, der mit einer erhöhten Widerstandfähigkeit gegen Infekte und einem höheren Lebendzellanteil von Stammzellen in der Gelenkschleimhaut einhergeht“, erläutert Kubosch. Bei Gelenkentzündungen entstehe häufig ein Teufelskreis: Der Knorpel wird geschädigt, wodurch sich der entzündungshemmende Effekt der Knorpelzellen verringert – und die Zerstörung des Gelenks weiter fortschreitet.

Anhand dieser Ergebnisse ergab sich die Frage, ob solche „Gelenk-nahen“ Stammzellen auch bei der Aufrechterhaltung des Stoffwechselgleichgewichtes im Gelenk eine entscheidende Rolle spielen können. Dafür hat Kubosch Stammzellen aus der Gelenkschleimhaut untersucht und herausgefunden, „dass diese Stammzellen ein hohes Potential bei der Knorpelbildung aufweisen und damit möglicherweise besser zur Knorpelregeneration geeignet sind als ausdifferenzierte Zellen des menschlichen Gelenkknorpels“. Zudem wies sie nach, dass Entzündungen eine Schädigung des Gelenks verursachen können. „Weitere Studien müssen nun zeigen, inwiefern Stammzellen sich positiv auf vorhandene Gelenkschäden auswirken können und inwieweit sie für die zellbasierte Knorpelregeneration geeignet sind.“

PD Dr. Eva Johanna Kubosch studierte an den Universitäten Göttingen und Freiburg Humanmedizin. Sie wurde an der Albert-Ludwigs-Universität unter der Betreuung von Prof. Dr. Norbert Südkamp und Prof. Dr. Philipp Niemeyer promoviert und ist seit 2010 – seit 2016 als Fachärztin – in der Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie tätig. Im Oktober 2018 habilitierte sie sich für die Fächer Orthopädie und Unfallchirurgie.

Originalveröffentlichung:
Kubosch, Eva Johanna (2018): Der Einfluss proinflammatorischer Zytokine auf die Knorpeldegradation: Die Rolle von Synoviozyten für die Gelenkhomöostase und mögliche Ansätze für das Knorpel Tissue Engineering. Freiburg.