Die flexible Verbindung zweier Knochen wird von einem Gelenk geformt. Damit bei Bewegung keine Reibung entsteht, befindet sich auf den Kontaktflächen der Knochen eine Knorpelschicht. Diese besteht aus Knorpelzellen, den Chondrozyten, die sich zu Kollagenfasern zusammensetzen und als netzartiges Gewebe bündeln. Das Gewebe wird nicht von Blutgefäßen oder Nerven durchzogen. Durch die Anordnung der Kollagenfasern kann sehr viel Wasser gebunden werden, was den Gelenkknorpel druckelastisch macht. Diese Funktion ist von großer Bedeutung, denn nur so können die Gelenkflächen gleiten, Stöße werden abgefedert. Knorpelhaut und Gelenkflüssigkeit versorgen das Knorpelgewebe mit Nährstoffen.

Knorpelschäden bewirken Schmerzen und eine gestörte Gelenkfunktion. Die bekannteste Form ist die Arthrose. Sie gilt als häufigste chronische Krankheit bei Menschen, besonders der höheren Altersstufe. Ein Knorpelschaden kann durch ein Trauma, etwa einer Verletzung beim Sport ausgelöst werden oder fortschreitend durch Fehlbeanspruchung, Übergewicht und mikrofeine wiederkehrende Kleinstverletzungen entstehen. Da sich die Knorpelschicht nicht selbst wiederaufbauen kann, wird eine Beschädigung zu einer Vernichtung des vollständigen Gelenks führen. Eine Endoprothese (künstliches Gelenk) stellt im Austausch gegen das geschädigte Gelenk die Funktion wieder sicher.

Schwellungen am Knie, die durch das Einlagern von Gewebeflüssigkeit entstehen, sind oftmals ein Anzeichen für Schädigungen an der Knorpelschicht. Im frühen Stadium entstehen trotz des Verschleißes keine Schmerzen wie beispielsweise bei Verletzungen der Haut, denn das Knorpelgewebe hat keine Nervenbahnen, die Reize weiterleiten können. Erst wenn es zu Folgeschäden an den Gelenken kommt, sind Schmerzen zu spüren. Eine Früherkennung ist daher von großer Relevanz, denn Korrekturen können nur erfolgen, solange noch Knorpelsubstanz übrig ist. Gelenkersetzende Maßnahmen kommen in den Fällen zum Einsatz, in denen der Verschleiß zu weit fortgeschritten ist.

Bildgebende Verfahren wie Kernspintomographie und MRT (Magnetresonanztomographie) eignen sich bereits zur Feststellung von Knorpelschäden im Frühstadium. In der MRT wird das Kniegelenk schichtweise von allen Seiten aufgenommen. So entstehen in kurzer Zeit – und für den Patienten vollkommen strahlungsfrei - sehr viele hochauflösende Bilder, die von unseren Kölner Kniespezialisten ausgewertet werden. Der Schweregrad wird nach Kategorie (Grad 1 bis Grad 4) benannt. Die Therapie ist der entsprechenden Kategorie angepasst. Zusätzlich liefern die MRT-Bilder Angaben zur Biochemie des Knorpels. Der freie Wassergehalt kann bestimmt, Aussagen zu Proteoglykanen und Kollagenstrukturen getroffen werden. Darüber hinaus sind unsere Ärzte der ATOS Orthoparc Klinik Köln maßgeblich an der Erforschung des Knorpelstoffwechsels und an der Weiterentwicklung von Verfahren beteiligt.

Konservative Therapien können keine Heilung herbeiführen. Sie tragen lediglich dazu bei, die Schmerzen zu reduzieren und den Krankheitsverlauf stark zu verlangsamen, so dass im Idealfall erst im weit fortgeschrittenen Alter der Patienten eine gelenkersetzende Operation erfolgen muss. Dazu tragen Maßnahmen wie das Tragen von Bandagen, Orthesen und Einlagen ebenfalls bei wie die Reduzierung von Übergewicht und die Anpassung der Lebenssituation.

Die operative Therapie wird mit dem Ziel der Korrektur des Knorpelschadens durchgeführt. Dabei werden in einem minimalinvasiven Eingriff, der Arthroskopie, die entstandenen Löcher mit einem Knorpelersatzgewebe verfüllt. Gegebenenfalls werden weitere Eingriffe nötig, wenn damit die Ursache für den Knorpelschaden beseitigt werden kann. Dazu gehören Achsfehlstellungen der Beine (X- oder O-Beine). Somit wird die Fehlbelastung behoben, die Heilungschance verbessert sich.

Die einfachste Methode der Knorpelregeneration umfasst die Durchführung einer Mikrofrakturierung. Dabei werden winzig kleine Löcher in den Gelenkknochen gebohrt, um ein Austreten von Stammzellen in die Knorpelschicht anzuregen. Diese Stammzellen führen in der Umgebung des gesunden Knorpelgewebes eine Regeneration mit Ersatzgewebe herbei. Wenn Kollagenmatrix oder Hyaluronsäure zusätzlich zum Einsatz kommen, kann das Ergebnis optimiert werden.

Die beste Methode der Knorpelregeneration ist die Knorpelzelltransplantation. Hier erfolgt zunächst die Entnahme von Knorpelzellen aus einem unwichtigen Bereich des Gelenks. Diese werden mithilfe eines besonderen Zellkulturverfahrens, das ohne Zusatz von Fremdstoffen auskommt, vermehrt. Es kommt zur Bildung von Sphäroiden, das sind kleine kugelförmige Körper, die aus bis zu 200.000 Knorpelzellen bestehen. Der Vermehrungsprozess nimmt einige Zeit in Anspruch, so dass nach etwa 6-8 Wochen das Einsetzen in einer zweiten Operation erfolgt, die ebenso wie die erste minimalinvasiv durchgeführt wird. Die Sphäroide werden direkt an die Stelle der Knorpelschädigung verbracht und haften dort fest. In Folge erwächst aus den Sphäroiden ein Ersatzknorpelgewebe, das sich übergangslos mit dem Knorpelgewebe verbindet. Es hat zudem nahezu gleiche biomechanische Eigenschaften wie das Knorpelgewebe.

Im Laufe von 6 Wochen nach dem operativen Eingriff kann das Kniegelenk teilbelastet werden. Die Aufnahme von sportlichen Aktivitäten, wie Radfahren oder Schwimmen, die besonders gelenkschonend sind, kann nach etwa 3 Monaten erfolgen. Nun kann auch auf die Unterarmgehstützen verzichtet werden, denn die Knorpelschicht hat sich bereits so weit aufgebaut, dass eine Belastung mit dem Körpergewicht erfolgen kann. Spätestens 1 Jahr nach dem Eingriff ist die Knorpelregeneration abgeschlossen.