Ihr eigenes Fettgewebe könnte bei der Reparatur von geschädigtem Knorpel helfen
Michela Bosetti, Alessia Borrone, Antonia Follenzi, Fanuel Messaggio, Carlo Tremolada, Mario Cannas · Cell Transplantation · 2016
Wenn Sie einen Knorpelschaden in Ihren Gelenken haben, wissen Sie, wie einschränkend das sein kann. Knorpel hat eine geringe Fähigkeit zur Selbstheilung, weshalb Forscher neue Behandlungsmöglichkeiten untersuchen. Diese Laborstudie untersuchte, ob aufbereitetes Fettgewebe aus Ihrem eigenen Körper als natürliches „Gerüst" dienen könnte, um Knorpeldefekte zu reparieren.
Laborstudie testet die Fähigkeit von Fettgewebe, die Knorpelreparatur zu unterstützen
Forscher italienischer und amerikanischer Universitäten führten Laborexperimente mit Fettgewebe von fünf gesunden Frauen durch. Sie wollten verstehen, ob speziell aufbereitetes Fettgewebe bei der Knorpelheilung helfen kann – ohne die komplexen Schritte, die andere Behandlungen erfordern. Das Team verglich vier verschiedene Methoden zur Aufbereitung des Fettgewebes, darunter die Lipogems®-Methode, bei der das Gewebe gewaschen und in winzige Fragmente zerkleinert wird.
Zellen wandern auf natürliche Weise aus dem Fettgewebe zum geschädigten Knorpel
Eine der spannendsten Erkenntnisse war, dass regenerative Zellen von selbst aus den Fettgewebsclustern auswanderten. Diese auswachsenden Zellen zeigten Eigenschaften von mesenchymalen Stammzellen (regenerative Zellen, die sich in verschiedene Gewebetypen entwickeln können). Als die Forscher das Fettgewebe im Labor neben geschädigte Knorpelproben platzierten, beobachteten sie, wie diese Zellen zum verletzten Knorpel wanderten und ihn neu besiedelten. Dies deutet darauf hin, dass das aufbereitete Fettgewebe als Transportsystem für heilende Zellen fungieren könnte.
Fettgewebe scheint vorhandene Knorpelzellen zu „aktivieren"
Die Studie ergab, dass Fettgewebe auf eine weitere wichtige Weise bei der Knorpelreparatur helfen kann. Wenn es in die Nähe von Knorpelzellen platziert wurde, schien das Fettgewebe einen „parakrinen Effekt" zu haben. Das bedeutet, es setzte natürliche Signale frei, die:
Vorhandene Knorpelzellen zur Vermehrung anregten
Diese Zellen stimulierten, mehr extrazelluläre Matrix zu produzieren (das Stützmaterial, das dem Knorpel seine Struktur verleiht)
Dies ist bedeutsam, weil es darauf hindeutet, dass die Behandlung nicht nur neue Zellen liefert – sie könnte auch die körpereigenen Knorpelzellen aktivieren, intensiver an der Reparatur zu arbeiten.
Aufbereitetes Fettgewebe wandelt sich in stärkeres Stützgewebe um
Nach drei Wochen Behandlung mit Wachstumsfaktoren, die die Knorpelbildung fördern, beobachteten die Forscher etwas Bemerkenswertes. Die Fettgewebscluster veränderten ihre Struktur erheblich. Gewebe, das anfangs einen hohen Fettanteil hatte, wandelte sich in Gewebe um mit:
Weniger Fett und mehr Bindegewebe
Höheren Gehalten an GAG (Glykosaminoglykanen), die essenzielle Bausteine des Knorpels sind
Mehr Kollagen Typ I, das strukturelle Festigkeit bietet
Diese Umwandlung führte zu erhöhter mechanischer Festigkeit, was bedeutet, dass das Gewebe potenziell bessere Unterstützung für geschädigte Gelenke unter Belastung bieten könnte.
Drei Wege, wie dieser Ansatz Ihren Gelenken helfen könnte
Basierend auf ihren Laborergebnissen schlugen die Forscher vor, dass die Injektion von aufbereitetem Fettgewebe in ein Gelenk auf drei verschiedene Weisen helfen könnte. Erstens könnte es sich in faseriges Gewebe umwandeln, das mechanische Unterstützung für die Belastung des geschädigten Knorpels bietet. Zweitens könnte es Ihre vorhandenen Knorpelzellen anregen, sich zu vermehren und neue Matrix zu produzieren. Drittens könnte es regenerative Zellen direkt an die Verletzungsstelle liefern, wo sie bei der Reparatur oder Regeneration des geschädigten Gewebes helfen könnten.
Was dies für Patienten bedeutet, die eine Behandlung in Betracht ziehen
Dies war eine Laborstudie, keine klinische Studie an Patienten. Die Ergebnisse sind jedoch ermutigend, weil sie auf einen einfacheren Ansatz zur Knorpelreparatur hindeuten. Anders als bei manchen Behandlungen, die erfordern, Knorpelzellen zu entnehmen, sie wochenlang im Labor zu kultivieren und dann wieder einzusetzen, verwendet dieser Ansatz minimal aufbereitetes Fettgewebe in einem einzigen Eingriff.
Fettgewebe bietet mehrere Vorteile als Quelle für regenerative Zellen. Es enthält bis zu zwei Prozent mesenchymale Stammzellen, verglichen mit nur 0,02 Prozent im Knochenmark. Es kann in großen Mengen durch minimalinvasive Verfahren gewonnen werden. Und da es aus Ihrem eigenen Körper stammt, besteht kein Risiko einer Abstoßungsreaktion.
Obwohl weitere Forschung – einschließlich klinischer Studien am Menschen – erforderlich ist, um diese Laborergebnisse zu bestätigen, trägt diese Studie zur wachsenden Evidenz bei, die den Einsatz von aufbereitetem Fettgewebe zur Gelenkreparatur unterstützt. Wenn Sie eine Lipogems®-Behandlung bei Knorpelproblemen in Betracht ziehen, besprechen Sie diese Forschungsergebnisse mit Ihrem Arzt, um zu verstehen, wie sie auf Ihre spezifische Situation zutreffen könnten.
Quelle: Bosetti et al., Cell Transplantation, 2016.
Originalpublikation
Human Lipoaspirate as Autologous Injectable Active Scaffold for One-Step Repair of Cartilage Defects
Michela Bosetti, Alessia Borrone, Antonia Follenzi, Fanuel Messaggio, Carlo Tremolada, Mario Cannas · Cell Transplantation · 2016
Research on mesenchymal stem cells from adipose tissue shows promising results for cell-based therapy in cartilage lesions. In these studies, cells have been isolated, expanded, and differentiated in vitro before transplantation into the damaged cartilage or onto materials used as scaffolds to deliver cells to the impaired area. The present study employed in vitro assays to investigate the potential of intra-articular injection of microfragmented lipoaspirate as a one-step repair strategy; it aimed to determine whether adipose tissue can act as a scaffold for cells naturally present at their anatomical site. Cultured clusters of lipoaspirate showed a spontaneous outgrowth of cells with a mesenchymal phenotype and with multilineage differentiation potential. Transduction of lipoaspirate clusters by lentiviral vectors expressing GFP evidenced the propensity of the outgrown cells to repopulate fragments of damaged cartilage …