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Wie ist ein Gelenk aufgebaut und was hat Kollagen damit zu tun?

Gelenke – eine hochkomplexe Angelegenheit

normal synovial joint anatomy
Illustration eines gesunden Gelenks | © reineg – stock.adobe.com

Die Funktion der Gelenke hängt von der Integrität der normalen Anatomie und der ordnungsgemäßen Zellfunktion aller am Gelenk beteiligten Strukturen ab. Zu einem Gelenk gehören folgende Strukturen:

  • Knochen,
  • Gelenkknorpel,
  • Gelenkflüssigkeit,
  • Gelenkmembran,
  • Gelenkkapsel und
  • Bandstrukturen.

Auf beiden Seiten eines Gelenks ist der Knochen von Gelenkknorpel bedeckt, wodurch die nahezu reibungslosen Kontaktflächen des Gelenks bereitgestellt werden. Die Gelenkmembran (innere Auskleidung) und die Gelenkkapsel (äußerer Anteil) umgeben den Knorpel und haften auf beiden Seiten des Gelenks am Knochen, wodurch Stabilität und ein Hohlraum für die Gelenkflüssigkeit bereitgestellt wird. Ein Gelenk wird durch die umgebenden Band- und Muskelstrukturen weiter stabilisiert.

Die Gesundheit eines Gelenkes hängt von all diesen Strukturen ab. All diese Strukturen müssen funktionsfähig sein.

Ein gesundes Gelenk bietet ein reibungsloses System, welches der modernen Technik weit überlegen ist. Wenn ein Krankheitsgeschehen auftritt, liegt dies normalerweise an einer Funktionsstörung einer oder mehrerer Komponenten des Gelenkes.

Nur wer den Aufbau des Knorpels kennt, kann dem Knorpel helfen:

Gelenkknorpel ist die zentrale Struktur, die die Gelenkoberfläche und letztendlich ihre Funktion bildet. In Verbindung mit der Gelenkflüssigkeit wird dem Gelenkknorpel, die nahezu reibungslose Bewegung des Gelenks ermöglicht.

Knorpel ist ein einzigartiges Gewebe. Es besitzt weder Blutgefäße noch Nervengewebe, was seine Abhängigkeit von der Diffusion für die Nährstoffversorgung und Abfallentfernung diktiert.

cartilage, vintage illustration.
© Morphart – stock.adobe.com

Kollagen ist die Hauptkomponente des Gelenkknorpels und bildet ein Gerüst für alle anderen Zellen des Gelenkknorpels.

Kollagen ist auch die Komponente, die der Gegenwirkung von Zugspannungen an der Verbindungsoberfläche zugeschrieben wird.

Das primäre Kollagen des Gelenkknorpels ist Typ II und wird von den Knorpelzellen produziert. Kollagen Typ 2 macht 90% bis 95% des gesamten Kollagengehalts im Gelenk aus.

Auf den Mechanismus kommt es an:

Osteoarthropathie ist ein allgemeiner Begriff, der als jede Erkrankung der Gelenke und Knochen definiert wird. Es leitet sich von den griechischen Wörtern Osteo (Knochen oder Knochen) und Arthron (Gelenk) ab.

Ein spezifischerer Begriff, der sich auf eine Erkrankung des Gelenkknorpels bezieht, ist Arthrose, definiert als eine Störung der beweglichen Gelenke, die durch Degeneration und Verlust des Gelenkknorpels gekennzeichnet ist

Die Gewebe des Gelenks haben eine gewisse Fähigkeit zur Reparatur. Einige Gewebe wie Knochen sind jedoch bei der Reparatur sehr geschickt, während andere wie Gelenkknorpel weniger geschickt sind. Somit ist Arthrose als der Punkt definiert worden, an dem die aufbauenden Reparaturprozesse durch die abbauenden Prozesse überwältigt werden.

Degeneration des Gelenkknorpels tritt mit dem Verlust von Aggrecan und Typ-II-Kollagen, auf. Körpereigenes Knorpel abbauendes Eiweiß (MMP) spielt eine entscheidende Rolle bei der Arthrose. Interleukin 10 und TNF-ß sind seine natürlichen Gegenspieler, welche das Gleichgewicht im Gelenk wiederherstellen.

Arthrose frühzeitig erkennen:

Ein gefülltes Gelenk (Synovialerguss) ist ein häufiger Befund, insbesondere bei Gelenken mit übermäßiger Gelenkdehnung. Es wird angenommen, dass der Synovialerguss durch entzündliche Ereignisse im Gelenk ausgelöst wird und teilweise auf eine erhöhte Gefäßpermeabilität (Ingress) und eine Abnahme der Lymphdrainage (Egress) zurückzuführen ist. Diese Zunahme der Flüssigkeit führt zu einer abnormalen Verwendung des Gelenks sowohl aus mechanischen als auch aus schmerzbedingten Gründen.

Wenn der Entzündungsprozess nicht kontrolliert wird, kann er zu Veränderungen der Gelenkkapsel führen, die häufig als eingeschränkter Bewegungsbereich beobachtet wird.

Im Laufe der Erkrankung kommt es zu Schmerzen und weiteren Bewegungseinschränkungen.

Knorpelreparatur

Die modulatorischen oder regulatorischen Zytokine wie Il-4, Il-10 und Il-13 haben Wirkungen, die die proinflammatorischen Zytokine, nämlich Il-1 und TNF-α, ausgleichen oder modulieren. Es wurde gezeigt, dass sie die Synthese von Il-1 hemmen sowie die Synthese der natürlichen Inhibitoren, insbesondere der tIMPs und Il-1Ra, fördern.

Eine Beobachtung aus dem Jahr 1743, wonach „Knorpel, der einmal zerstört wurde, niemals heilt“, ist bis heute zutreffend.

Die moderne Nomenklatur definiert Heilung als Wiederherstellung der strukturellen und funktionellen Integrität, während die Regeneration darauf hindeutet, dass das Gewebe mit dem des Originals identisch sein wird.

Reparaturen haben dagegen eine begrenzte Bedeutung und legen nahe, dass Zellen und Gewebestrukturen das geschädigte Gewebe ersetzen, das Gewebe jedoch nicht unbedingt zu seiner ursprünglichen Struktur oder Funktion zurückkehrt.

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