Sehnen- und Knochenregeneration

 

Neben den Knochen als Stützapparat des Körpers, ermöglichen die Sehnen unsere Bewegung, indem sie die Kraft vom Muskel auf den Knochen übertragen. Etwa 20% aller ärztlichen Konsultationen betreffen den muskuloskeletalen Bereich und davon sind ca. 30% mit Verletzungen an Sehnen assoziiert. Das Ziel unserer Arbeitsgruppe ist neben der Knochenregeneration, die Sehnenregeneration besser zu verstehen und damit perspektivisch verbesserte Therapien für den Patienten zu entwickeln.

 

 

Sie befinden sich hier:

Bedeutung der Forschung zur Sehnenregeneration

Abbildung 1: Risikofaktoren beeinflussen die Heilung nach Rotatorenmanschetten-Rekonstruktionen. Zellbiologische Einflussparameter sind bisher unbekannt. Aus: Wildemann B, and Klatte F. 2011. Ligaments and Tendons Journal 1:160-167.

Sehnenerkrankungen stellen ein weit verbreitetes Problem dar und aufgrund von steigenden Ansprüchen, mit vermehrter sportlicher Aktivität bis ins hohe Alter, treten diese in den letzten Jahrzehnten deutlich häufiger auf. Wurden beispielsweise im Jahr 2000 in Deutschland noch 12.077 Patienten mit Läsionen der Rotatorenmanschette der Schulter in Krankenhäusern behandelt, waren es im Jahr 2017 bereits 52.065 Patienten (Zahlen entnommen von www.gbe-bund.de). Sehnenerkrankungen können akuter oder chronischer Natur sein, als Ergebnis von akuten Verletzungen, wiederkehrender Überbelastung oder Autoimmunerkrankungen. Eines haben alle gemeinsam, nämlich, dass es häufig zu einer unzureichenden Sehnenregeneration kommt und die Behandlungsmöglichkeiten bisher begrenzt sind. Im Bereich der Rotatorenmanschette der Schulter kommt es beispielsweise in bis zu 80% der Fälle zu einer Nichtheilung oder einer Reruptur des Gewebes. Diese Komplikationen aber auch die Sehnenerkrankung selbst werden dabei von verschiedenen Risikofaktoren begünstigt (Abbildung 1). Die hohe Prävalenz von Sehnenerkrankungen und die gleichzeitig limitierten therapeutischen Behandlungsmöglichkeiten machen die Notwendigkeit weiterer Forschung zur Entwicklung verbesserter Therapieoptionen zur Unterstützung der Sehnenregeneration deutlich.

Chronische Sehnenpathologien der Schulter

Abbildung 2: Differenzierungspotential von Tenozyten von Frauen 65 Jahre in die adipogene, osteogene und chondrogene Richtung

Rupturen der Rotatorenmaschette entstehen meist durch langfristige Überbelastung oder Überbeanspruchung der Schulter und führen zu degenerativen Prozessen, welche in einer Ruptur des Gewebes enden. Verschiedene demographische und klinische Risikofaktoren (sog. Patientencharakteristika) können die Heilung von Sehnen negativ beeinflussen, wie z.B. ein höheres Alter, das weibliche Geschlecht oder ein hoher Degenerationsgrad der Sehne. Wir konnten zeigen, dass diese Patienteneigenschaften mit nachteiligen Zelleigenschaften (reduziertes Zellwachstum und Stammzellpotential [Abbildung 2]) assoziiert sind, was wiederum Grund für ein schlechteres Heilungspotential sein könnte. Als möglicher Therapieansatz wurde die Stimulation der Tenozyten verschiedener Patientengruppen mit einzelnen Wachstumsfaktoren wie Bone Morphogenetic Protein 2 (BMP-2) oder BMP-7 sowie Wachstumsfaktorgemische wie Plättchenreichem Plasma (PRP), welches aus Patientenvollblut hergestellt werden kann, untersucht.

Akute und chronische Achillessehnenpathologien

Abbildung 3: Faser einer akut rupturierten Achillessehne nach Movat Pentachrom Färbung.

Da wir neben den chronischen Sehnenpathologien auch die Entstehung und Regeneration von akuten Sehnenpathologien verstehen möchten, beschäftigen wir uns mit verschiedenen Pathologien der Achillessehne. Akute Rupturen der Achillessehne (Abb. 3) betreffen vor allem Sportler, bei denen der Anspruch an eine optimale Sehnenregeneration von entsprechender Bedeutung ist. Auch chronische Achillessehnenveränderungen sind häufig und vermutlich auf wiederkehrende Mikrotraumata aufgrund von vermehrter Überbelastung zurückzuführen. Vor allem der direkte Vergleich von akuten und chronischen Erkrankungen der Achillessehne bietet uns die Möglichkeit eventuelle überlappende Pathomechanismen zu identifizieren und damit mögliche Gründe für eine unzureichende Heilung besser zu verstehen. Durch die Funktionsanalyse von Patienten im Verlauf der Heilung nach akuter Ruptur, welche in enger Zusammenarbeit mit den klinischen Kollegen aus dem Centrum für muskuloskeletale Chirurgie (CMSC) durchgeführt werden, besteht die Möglichkeit unsere gewonnenen biologischen Daten mit dem funktionalen Ergebnis nach der Operation abzugleichen. Dadurch können Signalkaskaden oder einzelne Faktoren identifiziert werden, welche für eine unzureichende Sehnenregeneration verantwortlich sein könnten.