Zwei starre Knochen sind im Gelenk beweglich miteinander verbunden. Um zu verhindern, dass Knochen aneinander reiben, sind diese Kontaktflächen mit Knorpelgewebe bedeckt. Es ist ein Stützgewebe, das aus Chondrozyten (Zellen der Knorpel) besteht. Diese bilden vernetzte Kollagenfasern. Eine große Menge Wasser kann zwischen den Fasern gebunden werden, um Elastizität bereitzustellen und Spannungen zu verhindern. Aufgrund der großen Wassermenge, die sich zwischen Chondrozyten binden kann, weist der Gelenkknorpel eine hohe Druckelastizität auf. Dies stellt die Gleit- und Schlagfestigkeit in der Verbindung sicher. Es gibt keine Blutgefäße im Knorpel, daher werden Nährstoffe über die Knorpelhaut und die Gelenkflüssigkeit zugeführt.

Knorpelschäden sind bewegungshindernd und schmerzhaft. In Arthroseform sind sie eine der häufigsten chronischen Erkrankungen bei Erwachsenen, insbesondere bei älteren Menschen. Knorpelverletzungen sind entweder traumatisch, wie bspw. durch Degeneration aufgrund von Sportverletzungen oder degenerativ aufgrund permanenter Fehlbelastung, Übergewicht und sich wiederholender Mikroverletzungen. Da Knorpel nicht selbst regeneriert werden kann, führt eine unbehandelte Knorpelschädigung zwangsläufig zur vollständigen Zerstörung des Gelenks. Dies kann nur durch die Installation eines künstlichen Gelenks, also einer Endoprothese, behandelt werden.

Knorpel ist völlig unempfindlich gegen Schmerzen. Erkrankungen oder Schäden lösen keine Warnsignale in Form von Schmerzen aus. Die Verletzung wird erst bemerkt, wenn der Knorpel bereits geschädigt ist – meist durch mit der Verletzung einhergehenden Schmerz. Daher ist eine frühzeitige Erkennung wichtig, weil Korrekturmaßnahmen nur ergriffen werden können, wenn noch genügend Knorpelmasse vorhanden ist. Wurde die Knorpelschicht bereits zu weit abgenutzt oder zerstört, bleiben nur Gelenkersatzmaßnahmen. Wenn der Knorpel beschädigt wurde, führt die entzündliche Lagerung von Flüssigkeit häufig zu einer Schwellung des Knies.

Magnetresonanztomographie oder Magnetresonanztomographie (MRT) ist die bevorzugte Methode zur Früherkennung von Knorpelschäden. Moderne MRT-Diagnosetechnologien können Patienten in kurzer Zeit hochauflösende Schichtbilder des gesamten menschlichen Knorpels liefern, ohne den Patienten mit Strahlung zu belasten. Darüber hinaus kann die MRT Informationen über spezielle Knorpelsequenzen und Knorpelbiochemie wie den Gehalt an freiem Wasser, Proteoglycan und Strukturen des Kollagen liefern. Andere Prozesse, die den Knorpelstoffwechsel sichtbar machen können, befinden sich ebenfalls in der gründlichen Forschung und Entwicklung, bei der Ärzte der ATOS Klinik Stuttgart eine Schlüsselrolle spielen. Knorpelverletzungen werden nach Kategorien (Stufe 1 bis 4) gruppiert. Die Wahl der Behandlung hängt von der Diagnose ab.

Der Zweck aller frühen konservativen Therapien (Bandagen, Einlegesohlen, Orthesen usw.) besteht darin, das Fortschreiten von Knorpelschäden so lange wie möglich zu verzögern und gleichzeitig die Schmerzen vollständig zu lindern, bis im Alter möglicherweise ein Gelenkersatz erforderlich ist. Dies beinhaltet auch die Anpassung des Lebensstils in Bezug auf sehr intensive Sportarten und Verminderung des Körpergewichts.

Der Zweck der chirurgischen Therapie besteht darin, das beschädigte Gewebe durch Knorpelersatzgewebe zu ersetzen. Dies erfolgt minimal-invasiv durch Arthroskopie. Bei biomechanischen Gründen, wie z. B. einer O- oder X-Beinfehlausrichtung, sollte manchmal eine Beinachsenkorrektur durchgeführt werden, um die Belastung des beschädigten Gelenks zu verringern und die Heilungsmöglichkeit zu verbessern.

Der einfachste Weg zur Behandlung von Knorpeln besteht darin, kleine Bohrungen oder Mikrofrakturen zu verwenden, um das Auftreten von Stammzellen vom Knochen in den Knorpeldefekt zu stimulieren. Diese Stammzellen haben dann die Möglichkeit, Ersatzgewebe in der Nähe von gesundem Knorpel zu regenerieren. Die Ergebnisse können durch die zusätzliche Verwendung von Kollagenmatrix oder Hyaluronsäure verbessert werden.

Die heutige Zelltransplantation bietet den besten Weg, um Schäden wieder abzudichten. Bei einer minimal-invasiven Operation wurden Zellen an unwichtigen Stellen aus den Gelenken entfernt. Bei dem speziellen Zellkulturprozess werden keine Fremdstoffe zugesetzt, aus den gespendeten Zellen entstehen sogenannte Sphäroide. Dies sind kleine kugelförmige Körper, von denen jeder bis zu 200.000 Knorpelzellen enthält.

Nach etwa sechs bis acht Wochen werden die nun gebildeten Sphäroide in einer zweiten kleinen Operation in die präparierte Knorpelverletzung eingeführt und dort selbstständig angehaftet. Die Sphäroiden produzieren auf natürliche Weise Ersatzgewebe ähnlich dem Gelenkknorpel, das sich nahtlos in den Defekt einpasst, an den vorhandenen gesunden Knorpel gebunden ist und ähnliche biomechanische Eigenschaften wie der ursprüngliche Gelenkknorpel aufweist.

Die Teilbelastung sollte nach sechs Wochen beginnen. Nach 3 Monaten sollte der Patient die Gehhilfe nicht mehr benutzen. Dann kann die teilweise regenerierte Knorpeloberfläche bereits das Gewicht tragen. Nach 3 Monaten können sanftere Sportarten wie Radfahren und Schwimmen begonnen werden. Die vollständige Heilung und Regeneration des neuen Knorpels wird spätestens nach 12 Monaten abgeschlossen sein.