Bald Hilfe bei Arthrose? - Wiley-VCH

Nr. 04/2016
Bald Hilfe bei Arthrose?
Polymergel als wirksame Verstärkung für
verschlissene Knorpel
Schmerzende Knie, steife Finger – Arthrose ist eine weit verbreitete, kaum zu behandelnde Gelenkerkrankung. Jetzt zeichnet sich erstmals Hoffnung ab: Amerikanische Wissenschaftler wollen verschlissene Knorpel durch Einbau eines biomimetischen Gels mechanisch verstärken. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie berichten, sollen sich dabei das Biopolymergeflecht des Knorpels und das synthetische Polymernetzwerk
gegenseitig intensiv durchdringen.
Arthrose ist nicht nur eine Alterserscheinung, der schmerzhafte Gelenkverschleiß kann auch junge Menschen treffen, etwa in
Folge einer Fehlstellung, eines Unfalls oder einer Überlastung
durch Leistungssport, Übergewicht oder einseitige körperliche
Arbeit. Ein gesunder Knorpel wirkt wie ein Polster im Gelenk.
Verschleißt er, beginnen die Knochen aneinander zu reiben, das
Gelenk schmerzt und kann sich verformen.
Ursache ist eine Verarmung des Knorpelgewebes an Glycosaminoglykanen, hoch negativ geladenen Polysacchariden (Vielfachzuckern), die für den Erhalt der Gewebedurchfeuchtung verantwortlich sind, indem sie Wassermoleküle binden. Bei einer beginnenden Arthrose trocknet der Knorpel aus, das „Polster“ wird
immer dünner und weniger widerstandsfähig gegenüber Druckbelastungen. Eine Therapie, die Knorpel regeneriert, gibt es bisher nicht.
Forscher von der Universität Boston, dem Beth Israel Deaconess
Medical Center sowie dem Boston Children’s Hospital (Boston,
-1ist eine Wiley-VCH-Publikation / is a publication of Wiley-VCH.
Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA; - A company of John Wiley & Sons, Inc.
Sitz der Gesellschaft / Location of company: Weinheim.
Vorsitzender des Aufsichtsrats: Stephen Michael Smith
Handelsregister/Trade Register: Mannheim HRB 432833
Persönlich haftender Gesellschafter: John Wiley & Sons GmbH, Sitz: Weinheim
Amtsgericht Mannheim, HRB 432296, Geschäftsführer: Bijan Ghawami, Dr. Jon Walmsley
USA) wollen das jetzt ändern: Der Einbau eines zweiten polymeren Netzwerks, das die benötigten geladenen Gruppen mitbringt, soll verschlissene Knorpel wieder aufpolstern und deren
mechanische Stabilität wieder herstellen. Dabei sollen nicht nur
einzelne beschädigte Stellen „ausgeflickt“, sondern das gesamte Gewebe verstärkt werden. Das degenerierte Gewebe soll dazu mit Monomeren infiltriert werden, die dann an Ort und Stelle
unter Lichteinwirkung polymerisiert werden.
Das Team um Mark W. Grinstaff wählte als Monomere Zwitterionen (Ionen mit positiv sowie negativ geladenen Gruppen) auf
Basis von Phosphorylcholin, einem Molekül, das für seine Biokompatibilität bekannt ist. Diese Monomere können das Biopolymer der Knorpel gut durchdringen. Weitere Reagenzien sorgen für die Quervernetzung des synthetischen Polymers und den
Start der Polymerisation, sobald mit grünem Laserlicht bestrahlt
wird. So entsteht ein Gel, dessen Polymerketten intensiv mit den
Polymerketten des Knorpel verflochten sind. Das Gel bindet gut
Wasser, sodass die Wasserbeladung des behandelten Knorpels
unter Belastung länger aufrecht erhalten werden kann.
Kompressionstests mit enzymatisch degradierten Rinderknorpeln zeigten, dass das Gel dem Knorpel seine ursprüngliche mechanische Stabilität wiedergeben kann. Dabei lagert sich das Gel
bevorzugt an Stellen ein, die besonders angegriffen sind. Eine
simulierte beschleunigte Abnutzung ergab, dass sich auch gesundes Knorpelgewebe wirksam vor Verschleiß schützen lässt.
Der neue Ansatz scheint daher vielversprechend als Behandlungsmethode bei Arthrose in einem frühen Stadium.
(3113 Anschläge)
Mark W. Grinstaff, Boston University (USA)
http://www.bu.edu/bme/people/primary/grinstaff/
A Tissue-Penetrating Double Network Restores the Mechanical Properties of
Degenerated Articular Cartilage
doi: 10.1002/ange.201511767
Abdruck honorarfrei, über ein Belegexemplar würden wir uns
freuen. Die Originalbeiträge zu unseren Presseinformationen
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