Arthrose-Behandlung kann Knieverletzungen aufhalten und rückgängig machen

Arthrose-Behandlung kann Knieverletzungen aufhalten und rückgängig machen

13 Jun 2018

Gepostet um 09:37hin Arthritis heilen, Arthrose, Arthrose-ForschungbyANRF

Knieverletzungen sind schmerzhaft, schwächend und extrem häufig. Eine plötzliche Verdrehung des Knies kann den Knorpel zerreißen, der das Gelenk polstert und stabilisiert. Knieverletzungen sind oft ein Vorbote für die Entwicklung einer Arthrose. Selbst wenn eine Verletzung chirurgisch repariert wird, löst der Knorpelschaden eine Kaskade degenerativer Zellveränderungen aus.

Der Knorpel schützt das Knie, indem er als Stoßdämpfer und Schmiermittel für die Knochen des Gelenks dient. Wenn die Krankheit so weit fortgeschritten ist, dass die Knochen aneinander zu reiben beginnen, können die daraus resultierenden unerträglichen Schmerzen und Schwellungen nur durch eine Kniegelenkersatzoperation gelindert werden. Wenn der Knorpel erodiert, werden die Gelenke warm, schmerzhaft und geschwollen.

Fadia Kamal | Knieverletzungen | Osteoarthritis

„Physikalische Beanspruchung oder Alterung setzt den Prozess der Osteoarthritis in Gang“, sagt Fadia Kamal, PhD, eine Assistenzprofessorin in der Abteilung für Orthopädie und Rehabilitation am Penn State College of Medicine. „Sobald der Abbauprozess an einer Stelle des Gelenkknorpels beginnt, hört er dort nicht mehr auf“, sagt Dr. Kamal. „Der zerstörerische Prozess breitet sich auf die gesamte Knorpeloberfläche des Knies aus.“

Was passiert im Inneren des Knorpels nach Knieverletzungen, die zur Degeneration führen?

Im letzten Jahrzehnt haben Forscher spezielle Knorpelzellen identifiziert, die für eine glatte Gleitfläche der Gelenke sorgen. Obwohl sich der gesamte Knorpel in Ihrem Körper schon vor Ihrer Geburt entwickelt, wird der Knorpel ständig erneuert und ergänzt. Wenn Sie eine Knieverletzung erleiden, bei der der Gelenkknorpel reißt, verändern sich die Zellen an der Verletzungsstelle, werden größer und ihr DNA-Profil ändert sich ebenfalls. Anstatt den Knorpel ständig zu erneuern und aufzufüllen, beginnen diese widerspenstigen Zellen, den Knorpel um sie herum aufzufressen.

„Da dieser Prozess wesentlich zur Krankheit beiträgt, ist er ein sehr attraktives Ziel für die Entwicklung von Medikamenten“, sagt Dr. Kamal, deren pharmakologischer Hintergrund ihre Forschung zu neuen OA-Therapien vorantreibt. „Derzeit gibt es zwar keine Medikamente, die den Knorpelabbau bei Osteoarthritis verlangsamen oder stoppen können, aber unsere vorläufigen Daten deuten darauf hin, dass wir Medikamente entdeckt haben, die dies tatsächlich tun können. Wir untersuchen ein Medikament, das nicht nur das Überwuchern abnormaler Zellen stoppt, sondern auch ihre normale Form und Funktion wiederherstellt.“

Fadia Kamal | Penn State, Hershey

Mit finanzieller Unterstützung der Arthritis National Research Foundation (ANRF) untersucht Dr. Kamal die Rolle von Proteinen, die wichtige Entzündungssignalwege im Körper aktivieren. Ihre Forschung befasst sich mit einer bestimmten Art von Zelloberflächenrezeptoren, den G-Protein-gekoppelten Rezeptoren (GPCRs), die wie ein Posteingang für Nachrichten wirken, die einen kontinuierlichen und fortschreitenden Knorpelabbau auslösen.

„Diese Studien sind wegweisend auf dem Gebiet der Osteoarthritis“, sagt Dr. Kamal. „Ich hoffe, dass das Stipendium es mir nicht nur ermöglicht, neue und wirksame Behandlungen für Osteoarthritis zu entdecken, sondern auch eine wichtige Forschungslinie in meinem Labor zu etablieren, die viele Fragen zur Rolle der GPCR-Signalübertragung bei der Knorpelentwicklung und -erkrankung beantworten wird.“

Dr. Kamal wurde an das Hershey Medical Center an der Penn State University geholt, um ein Pilotprogramm zur Arthroseforschung zu beginnen, das ein an der University of Rochester begonnenes Projekt fortsetzt. Das Kamal-Labor untersucht die zellulären Wege, die den Knorpel in gesundem Gewebe kontrollieren, und die Schlüsselprozesse, die sie in pathologische Zellen umwandeln, was zu Knorpelschäden und -verlust bei OA führt.

Dr. Kamals Gruppe hat gezeigt, dass die Expression eines bestimmten Enzyms in akut geschädigtem Knorpel und bei chronischer OA deutlich erhöht ist. Mit finanzieller Unterstützung der ANRF fand sie heraus, dass die Hemmung dieses spezifischen Signalwegs, GPCR-Gbetagamma-GRK2, die Knorpeldegeneration in einem Mausmodell verzögern oder sogar rückgängig machen kann.

Einer der Hemmstoffe, die die Forscher untersuchen, ist ein von der FDA neu zugelassenes Medikament. Das Medikament Paxil (Paroxetin) wird derzeit als Antidepressivum eingesetzt.

„Wir denken, dass das Medikament auch systemische Entzündungen hemmt“, sagt Dr. Kamal, „aber wir werden diese Frage mit weiteren Studien beantworten. Bislang zielen die verfügbaren Medikamente hauptsächlich auf die Schmerzbehandlung ab. Sie stoppen weder das Fortschreiten der Krankheit noch retten sie den durch Arthrose geschädigten Knorpel.“

Osteoarthritis - Knieverletzungen | Fadia Kamal

Ihre ANRF-Förderung ist von entscheidender Bedeutung für die Suche nach Wegen zur möglichen Heilung der lähmenden Krankheit, von der mehr als 30 Millionen amerikanische Erwachsene betroffen sind. Zusätzlich zu den GPCR-Gbetagamma-GRK2-Inhibitoren, die in dieser von der ANRF finanzierten Forschung vorgeschlagen werden, sucht Dr. Kamal weiterhin nach anderen Möglichkeiten, das abnormale Wachstum und Verhalten von Zellen zu zähmen.

Als Apothekerin in einer Gemeinde spürte Dr. Kamal den Schmerz von Menschen, die an OA litten, einschließlich ihrer eigenen Großmutter, die sich zwei Kniegelenkersatzoperationen unterziehen musste, nachdem sie acht Jahre lang ans Haus gefesselt war. „Die Erinnerung an die Beschwerden und den täglichen Kampf dieser Patienten veranlasste mich, zur Entwicklung und Entdeckung neuer Therapien beizutragen“, sagt Dr. Kamal. Eines Tages hoffen wir, diese Krankheit tatsächlich behandeln und den Menschen eine bessere Lebensqualität bieten zu können.“

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