Deutsche Wissenschaftler haben gemeinsam mit Kollegen aus Seoul molekulare Mechanismen identifiziert, die zum Abbau von Knorpelsubstanz und damit zur Entstehung von Arthrose führen[1]. Sie machen dafür das Molekül Syndecan-4 verantwortlich, das auf der Oberfläche von Knorpelzellen vorkommt. Dessen Name stammt vom griechischen Verb ‚syndein‘, was übersetzt „zusammenbinden“ oder „verknüpfen“ bedeutet.

<bild bild='18791:arthrose-kniegelenk.jpg' breite='halbespalte' zoom='an' ausrichtung='links' bildunterschrift='Arthrose des Femorotibialgelenks, eines der zwei Teilgelenke des Kniegelenkes (©  medicalpicture)' />Das Oberflächenprotein Syndecan-4 aktiviert ein ganz bestimmtes Schaltermolekül namens MMP3, welches wiederum die Aktivität knorpelabbauender Enzyme induziert. Diese binden ihrerseits an Syndecan-4, werden somit an der Oberfläche von Knorpelzellen verankert und können so ihr zerstörerisches Werk vor Ort ausüben. Syndecan hat dabei also eine „zusammenbindende“ Rolle zwischen Schaltermolekül und knorpelabbauenden Enzymen.

Bei der Entstehung von Arthrose scheinen es somit die Knorpelzellen selbst zu sein, die den Abbau des Knorpels um sich herum einleiten. In Folge des zunehmenden Abbaus der Knorpelsubstanz wird das Gelenk quasi seiner Gleitschicht beraubt. Dies führt zu den charakteristischen Erscheinungen der Arthrose, da Knorpel nicht mehr auf Knorpel, sondern Knochen auf Knochen reibt.

Diese degenerative Gelenkerkrankung führt zu starken Schmerzen und Bewegungseinschränkungen. Schätzungen zufolge sind mehr als die Hälfte aller Menschen über 65 Jahre von Arthrose betroffen. Diese Krankheit verursacht aber nicht nur erhebliches Leid bei den Betroffenen, sondern auch enorme Kosten. Laut Angaben des Statistischen Bundesamtes standen die Kosten für Krankheiten des Muskelskelettsystems im Jahr 2006 an vierter Stelle[2]. Von diesen entfallen fast ein Drittel auf Arthrose.

Im Allgemeinen können heute lediglich die Symptome der Arthrose behandelt werden, beispielsweise durch die Gabe von Schmerzmitteln. Auch die Zelltherapie kann zum Einsatz kommen, eignet sich allerdings in der Regel nicht bei der klassischen Arthrose, da bei dieser Form meist mehrere Gelenke betroffen sind. So können beispielsweise mit dem ersten Zelltherapeutikum, das kürzlich von der europäischen Zulassungsagentur eine Zulassungsempfehlung erhalten hat, einzelne Knorpeldefekte im Knie therapiert werden[3]. Als letzte Maßnahme bei der Behandlung der Arthrose kommt die Implantation eines künstlichen Gelenks in Betracht.

Die aktuellen molekularen Erkenntnisse könnten den Ausgangspunkt für eine vorbeugende Therapie der Arthrose darstellen. Die Forscher haben nämlich – zunächst bei Mäusen – gezielt mittels gentechnischer Methoden das Syndecan-Molekül ausgeschaltet. Das Ergebnis: Die Tiere entwickelten keine typischen Arthrose-Erscheinungen im Knorpel mehr. In weiteren Versuchen haben sie Mäusen einen Antikörper injiziert, der spezifisch an das Syndecan-Molekül bindet. Auch hier konnte die Entstehung von Arthrose erfolgreich verhindert werden.

Bis zu einem Einsatz im Menschen wird allerdings noch viel Grundlagenforschung und Entwicklungsarbeit erforderlich sein. Es gilt unter anderem auch die Frage zu klären, was genau im Gelenk dazu führt, dass im Verlauf der Entstehung einer Arthrose das Syndecan-Molekül plötzlich aktiviert wird.

Die medizinische Biotechnologie könnte bei dieser Erkrankung mit hohem ‚Medical Need‘ – also einem hohen Bedarf an innovativen Therapeutika – Optionen für eine Verhütung der Arthrose und dadurch möglicherweise erhebliche Entlastungen für das Gesundheitssystem bieten. Gerade im Hinblick auf die weiter steigende Lebenserwartung der Menschen ist dies von hoher Bedeutung.


Literaturtipps:

1 Echtermeyer et al., Syndecan-4 regulates ADAMTS-5 activation and cartilage breakdown in osteoarthritis, Nature Medicine, 2009, Volume 15, pp. 1072-1076

2 http://www.gbe-bund.de/...

3 http://www.emea.europa.eu/...

Stand: 25. September 2009