Neuer Knorpel aus Knochenmark-Zellen

Knochenmarkstimulation – lokale Stammzellentherapie

Bei der Knochenmarkstimulation werden durch Anbohrung oder Mikrofrakturierung des Knochens lokale mesenchymale Stammzellen freigesetzt und aktiviert, die dann neues Knorpelgewebe bilden. Denn die lebendigen Zellen des Knochenmarks sind wahre Verwandlungskünstler und haben die Möglichkeit, sich in Knorpelgewebe umzuwandeln.

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Behandlungsüberblick

Überblick

Bei der Knochenmarkstimulation handelt es sich um die Eröffnung des subchondralen Knochens zur Knorpelregeneration. Ziel der Behandlung ist die Knorpelreparatur durch Erzeugung eines Knorpel-Ersatzgewebes.

  • Ort der Behandlung: Orthopädischer Operationssaal der Privatklinik Döbling

  • Dauer der Behandlung: 45-120 Minuten (je nach Lokalisation und Größe)

  • Dauer des Aufenthaltes: 1-3 Tage stationär

  • Schmerzhaft: Operation in Allgemeinanästhesie oder Regionalanästhesie

  • Anzahl der Behandlungen: 1 operativer Eingriff

  • Nachbehandlung: spezielle Physiotherapie für 6-12 Wochen nach der Operation

  • Schonzeit/Sport: Sportbeginn 6 Wochen nach der Operation

  • Ausfallzeit: 2-4 Wochen

Stammzellentherapie für neues Knorpelgewebe

Knochen ist nicht nur hart. Im Inneren besteht er aus Milliarden von lebendigen Zellen. Insbesondere im Knochenmark gibt es Zellen mit der erstaunlichen Fähigkeit, sich zu Knorpelzellen zu wandeln, wenn sie an die Gelenkoberfläche gelangen. Diese Zellen werden als mesenchymale Stammzellen bezeichnet und haben die Eigenschaft und Fähigkeit, sich in unterschiedliche Gewebstypen entwickeln zu können. Der Fachausdruck dafür ist die Differenzierung. So können Sie Stammzellen in Knochen Gewebe, Knorpelgewebe, Fettgewebe und Bindegewebe differenzieren.

Um diesen Zellen die Entwicklung zum Knorpelgewebe zu ermöglichen, kann der Operateur mit verschiedensten Methoden den Markraum eröffnen. Durch die dadurch entstehenden vielen kleinen Kanäle können dann die Zellen aus dem Knochenmark bis in den Bereich des Knorpelschadens vordringen. Manche davon werden nach einigen Wochen und Monaten Knorpelgewebe bilden und die Lücke wieder auffüllen.

Knorpelnarbe bzw. Knorpelersatzgewebe

Meist entspricht das durch die Knochenmarkstimulation neu gebildete Gewebe nicht dem ursprünglichen hyalinen Gelenkknorpel, sondern weist morphologische und funktionelle Unterschiede auf. Man spricht auch von einer „Knorpelnarbe“ oder einem „Knorpelersatzgewebe“. Die Qualität und Haltbarkeit dieses Knorpelersatzgewebes hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie dem Alter, der Lokalisation des Defektes, der operativen Technik, der Nachbehandlung und vielem mehr.

Chirurgen während einer OP zur Knochenmarkstimulation

Die Öffnungen im Knochen bei der Stammzellentherapie können durch folgende Techniken erzeugt werden

Anbohrung

Während einer Gelenkspiegelung (Arthroskopie) eröffnet der Operateur den Knochen mit Hilfe eines feinen Bohrers und kann mehrere solcher Kanäle erzeugen. Diese Bohrungen werden nach dem Erfinder „Pridie-Bohrungen“ genannt.

Vorteile der Anbohrung zur Knochenmarkstimulation

  • arthroskopische Operationstechnik (während der Gelenksspiegelung möglich)
  • einzeitiger operative Eingriff (nur eine Operation erforderlich)

Nachteile der Anbohrung zur Knochenmarkstimulation

  • mögliche Hitzeschädigung durch den rotierenden Bohrer
  • Beschränkung auf kleine Knorpelschäden von bis zu 3 cm² Größe
  • Studien mit größeren Fallzahlen fehlen
  • Langzeitbeobachtungen fehlen
  • führt zu faserknorpeligem Ersatzgewebe („Knorpelnarbe“)

Mikrofrakturierung

Für die Behandlung kleiner umschriebener Gelenkknorpeldefekte kann der subchondrale Knochen auch mit einer feinen Metallspitze, einer „Ahle“, eröffnet werden. Auch dadurch kommt es zu Blutungen aus dem Knochen, und Blutstammzellen haften an der Defektstelle an. Unter Entlastung des Kniegelenkes und Bewegung mittels Motorschiene differenzieren sich die Knochenmark-Zellen nach einigen Monaten zu Knorpelersatzgewebe und füllen den Knorpeldefekt auf. Wie die Mikrofrakturierung genau abläuft, können Sie in diesem Video sehen.

Vorteile der Mikrofrakturierung zur Knochenmarkstimulation

  • arthroskopische Operationstechnik (während der Gelenksspiegelung möglich) und der Zugang zu beinahe allen Kniegelenksarealen ist durch unterschiedlich gestaltete Stößel möglich
  • einzeitiger operativer Eingriff (nur eine Operation erforderlich)
  • Weltweit stellt die Mikrofrakturierung den häufigsten knorpelchirurgischen Eingriff dar (in den USA mehr als 90 %).
  • keine Nekrosen durch Hitzeentwicklung

Nachteile der Mikrofraktuierung zur Knochenmarkstimulation

  • Beschränkung auf kleine Knorpelschäden von bis zu 3 cm² Größe
  • führt zu faserknorpeligem Ersatzgewebe
  • Im zeitlichen Verlauf über Jahre scheint die Stabilität und Qualität des Ersatzgewebes abzunehmen.

Nanofrakturierung

Eine Weiterentwicklung der klassischen Mikrofrakturierung ist die sogenannte Nanofrakturierung, bei der kleinste Kanäle in den Knochen gebohrt oder geschlagen werden. Durch spezielle Instrumente gelingt es, die Öffnung des Markraumes zu standardisieren und gerade jene Schicht zu eröffnen, in der die Konzentration der Stammzellen am höchsten ist. Damit wird versucht, das Regeneratgewebe noch knorpelähnlicher zu machen und das Langzeitergebnis dieser Stammzellentherapie zu verbessern.

Vorteile der Nanofrakturierung

  • arthroskopische Operationstechnik mit Standardisierung der Eröffnung des Markraumes
  • einzeitiger operativer Eingriff
  • keine Nekrosen durch Hitzeentwicklung
  • höchste Anzahl von Stammzellen im Regeneratgewebe

Nachteile der Nanofrakturierung

  • Beschränkung auf Knorpeldefekte von bis zu 3 cm² Größe
  • eine spezielle technische Ausrüstung und Erfahrung ist erforderlich