Arthrose betrifft ca acht Millionen Menschen im Vereinigten Königreich und eine weitere rheumatoide Arthritis eine halbe Million. Leider gibt es keine Heilung. Die fortschrittlichsten Behandlungen, die heute verfügbar sind, lindern Gelenkschmerzen und Schwellungen nur begrenzt.

Ein wesentliches Merkmal von rheumatoider Arthritis und Osteoarthritis – und die Hauptursache für Behinderungen – ist die Erosion des Knorpels. Es gibt keine Therapien zur Behandlung dieses Aspekts der Krankheit, aber unsere Forschung könnte den Schlüssel zu einer völlig neuen Methode zur Vorbeugung liefern. Dabei handelt es sich um sogenannte „Mikrovesikel“.

Was wissen wir?

Knorpel ist eines der wenigen Gewebe, das nicht über eine Blutversorgung verfügt, und bisher glaubte man, dass nur kleine lösliche Moleküle aus der Synovialflüssigkeit – einer strohfarbenen Flüssigkeit, die das Gelenk umgibt – diffundieren könnten, um die Knorpelzellen zu ernähren. Tatsächlich wurde lange angenommen, dass die Knorpelbarriere für Zellen und andere kleine Strukturen undurchdringlich sei, was unsere Möglichkeiten zur Therapie von Arthritis stark einschränkte.

Aber dann gibt es Mikrovesikel. Diese kleinen Strukturen, die aus Zellen freigesetzt werden, wurden erstmals 1949 beschrieben. Es wurde angenommen, dass sie „Zellstaub” – nutzlose Zelltrümmer. Doch kürzlich stellten Forscher fest, dass Mikrovesikel tatsächlich eine wichtige Kommunikationsmethode sind, kleine „Pakete“, die Informationen zwischen Zellen weiterleiten. Sie tun dies, indem sie Moleküle an empfangende Zellen weiterleiten, die dann ihr Verhalten ändern.

Mikrovesikel kommen in der Synovialflüssigkeit bei rheumatoider Arthritis in Hülle und Fülle vor, doch ihre Funktion ist bislang ein Rätsel. Ob sie mit dem Knorpel interagieren könnten, war unbekannt.

Was gibt's Neues?

Jedoch müssen auch wir entdeckten dass Mikrovesikel, die von einer bestimmten Art weißer Blutkörperchen produziert werden, in den Knorpel wandern können, um die Knorpelzellen zu schützen. Im Inneren lösen Mikrovesikel die Reparaturmechanismen des Körpers aus, um die Regeneration des Knorpels im Gelenk zu fördern. Wir konnten dieses Phänomen erkennen, indem wir diese Mikrovesikel fluoreszierend markierten, um ihre Wanderung in den Knorpel zu verfolgen. Durch die direkte Injektion von Mikrovesikeln in die arthritischen Gelenke von Mäusen blieb der Knorpel erhalten.

Um die gemeinsame Schutzfunktion von Mikrovesikeln weiter zu testen, haben wir eine genetisch veränderte Maus erzeugt, die weniger Mikrovesikel produziert. Als diese Mäuse an Arthritis erkrankten, zeigten sie mehr Anzeichen von Knorpelerosion als die Kontrollmäuse.

Wie arbeiten sie?

Diese schützenden Mikrovesikel enthalten ein entzündungshemmendes Protein namens Annexin-A1, das den Heilungsprozess in Gang setzen kann. Wir fanden heraus, dass eine Untergruppe von Mikrovesikeln, die einen hohen Anteil an Annexin-A1 enthalten, im Knorpel den Zelltod des Knorpels bei Arthritis verhindern und diese Zellen dazu anregen kann, mehr Knorpel zu produzieren und so das Gewebe zu regenerieren. Mikrovesikel, die dieses Protein enthalten, kommen natürlicherweise in unserem Körper vor, aber wir glauben, dass es bei rheumatoider Arthritis nicht ausreicht, um die Entzündung zu bekämpfen.

Struktur & Organisation

Mithilfe von Mikrovesikeln als Gerüst hoffen wir, eine zukünftige Therapie für Patienten mit Gelenkerkrankungen zu entwickeln, bei der ihre eigenen Zellen zur Heilung ihrer Gelenke genutzt werden. Diese Mikrovesikel könnten mit therapeutischen Molekülen wie Annexin-A1 oder kleinen Molekülen aus Omega-3-Fetten beladen sein, die direkt an die Zellen im Knorpel abgegeben werden könnten. Diese Strategie ermöglicht niedrigere Dosen, da sie von den Mikrovesikeln „eingekapselt“ werden, sodass der gesamte Inhalt direkt den Knorpel erreicht.

Medikamente zur Behandlung von Arthritis haben Nebenwirkungen. Die langfristige Einnahme von Steroiden kann zu Magen-Darm-Problemen führen Biologika (Medikamente mit großen Molekülen) können unbeabsichtigte Auswirkungen haben und Patienten anfällig für Infektionen machen.

Die Moleküle, die wir in Mikrovesikeln verwenden wollen, sind mit keinen bekannten Nebenwirkungen verbunden. Diese Moleküle werden von unserem Körper auf natürliche Weise hergestellt, um Entzündungen auszuschalten und Reparaturmechanismen in einem Prozess namens „Auflösung".

Personalisierte Mikrovesikel-Medikamente wären weitaus weniger invasiv als eine Operation. Das Blut des Patienten würde gesammelt und im Labor Mikrovesikel erzeugt, mit Behandlungen beladen und in das Gelenk injiziert. Bevor wir diese Therapie jedoch bei Patienten einsetzen können, müssen wir ermitteln, wie viele Mikrovesikel für die Knorpelreparatur bei Patienten benötigt werden und wie lange die Schutzwirkung anhält.

Mikrovesikel bieten einen geheimen Weg für die Abgabe von Medikamenten in das Gelenk und bieten eine vielversprechende Strategie für Patienten mit Gelenkerkrankungen.

Über den Autor

Lucy Norling, Postdoktorandin, Queen Mary University of London. Anschließend erhielt Dr. Norling ein dreijähriges Stipendium der Arthritis Research UK Foundation und absolvierte eine zweijährige Ausbildung an der Harvard Medical School in Boston unter der Leitung von Professor Charles Serhan. Im Jahr 3 erhielt Dr. Norling ein 2012-jähriges Career Development Fellowship von Arthritis Research UK, um ihre Studien zur Rolle von Resolvinen bei entzündlicher Arthritis voranzutreiben.

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

Verwandte Buch:

at InnerSelf Market und Amazon