Zusammenfassung
Die Arthrose ist eine multifaktorielle Erkrankung, die pathoanatomisch durch den
vollständigen Verlust des Gelenkknorpels gekennzeichnet ist.
Epidemiologie und Prognose Die Erkrankung weist einen klaren Altersbezug auf, und betrifft
20% der Bevölkerung über 60 Jahre. Am häufigsten
sind die Gelenke der Hand betroffen, danach folgen die großen
Körpergelenke der unteren Extremität. Über einen 10
Jahreszeitraum kommt es bei einem Drittel bis zu der Hälfte der
Patienten zur Progression der Erkrankung.
Einflußfaktoren Biomechanik, Sport und Körpergewicht Anlagestörungen wie Achsabweichungen der
Beine oder auch mechanische Engpassyndrome des Hüftgelenkes sind
biomechanische Risikofaktoren. Ein erhöhtes Körpergewicht stellt
den größten Risikofaktor für die Entwicklung einer
Gonarthrose dar. Sport auf internationalem Wettkampfniveau oder
körperliche Arbeit dem regelmäßigen Tragen schwerer
körperlicher Lasten sind weitere Risikofaktoren für die
Entwicklung einer Arthrose.
Klinische Diagnose und Bildgebung und Lebensqualität Die Patienten weisen Ruhe- und Belastungsschmerzen, sowie
Bewegungseinschränkungen auf. Der klinische Goldstandard ist die
belastete Röntgenaufnahme in 2 Ebenen. Für die
Frühdiagnose der Arthrose werden MRT Untersuchungen benötigt.
Arthrosepatienten weisen eine verminderte Lebensqualität mit
Beeinträchtigung der mentalen Gesundheit auf.
Pathophysiologie Anteil an der Arthroseentstehung und deren Progression haben zunächst der
Gelenkknorpel und der subchondrale Knochen, die Synovia und die das Gelenk
umgebende Muskulatur. Die biologischen Prozesse im Knorpel führen zu
einer enzymatisch vermittelten Degradation von Typ II Kollagen und den
Proteoglycanen. Über die Synovialis werden proinflammatorische Zytokine
in das Gelenk und den Organismus sezerniert, worunter die Chondrozyten eine
Hypertrophie und Apoptose entwickeln.
Eine Verminderung der gelenkführendem Muskulatur steht am Beginn und nicht am Ende der
Arthroseentwicklung. Die benannten Risikofaktoren (Achse und Gelenkmechanik,
sowie sportliche oder arbeitstägliche Belastung) bewirken bei
Überschreiten der Gelenkhomöostase den Beginn der
Arthroseentwicklung. Ein metabolisches Syndrom wirkt sich über das
erhöhte Körpergewicht, zusätzlich durch eine systemische
Entzündungskonstellation verstärkend auf die Arthroseentwicklung
aus. Das vermehrt vorhandene Fettgewebe wirkt bei den Patienten mit
metabolischem Syndrom als endokrines Organ und sezerniert Zytokine, die als
Adipokine bezeichnet werden.
Genetik und Epigenetik
Mittels Genom-weiter Assoziationsstudien werden Zusammenhänge zwischen der individuellen
genetischen Ausstattung und der Arthroseentwicklung hergestellt. Aus der
Zwillingsforschung ist die unterschiedliche Erkrankungswahrscheinlichkeit
für Hüft- und Kniegelenk bei gleicher genetischer Ausstattung
gezeigt worden. Die Epigenetik beschäftigt sich mit dem Zusammenspiel
zwischen der genetischen Information und den molekularen Mechanismen, die zu
einer unterschiedlichen Ausprägung führen. Einfluss darauf haben
das Erbgut selbst, Umwelteinflüsse und stochastische Zufälle.
Der wichtigste bisher beschriebene Mechanismus ist die DNA-Methylierung. Mit
bevölkerungsbasierten Kollektiven sind anhand von einfachen Merkmalen
Kellgren-Lawrence Score des Gelenkes, der Quadricepskraft, des
Körpergewichtes und der Depressivität unterschiedliche
Phänotypen der Arthrose beschrieben worden. Künftig wird eine
stärker individualisierte Therapie in Hinblick auf den Phänotyp
erwartet.
Abstract
Full thickness cartilage loss is the main pathoanatomic criterion for the
multifactorial disease of osteoarthritis.
Epidemiology and prognosis The incidence of osteoarthritis rises with age and affects almost 20% of the
population over 60 years. The joints of the hands are most often affected,
followed by the hip and knee. Progression of the disease is experienced by one
third of patients within 10 years.
Influencing factors biomechanics, sports and body weight
Leg axis deviation as well as the femoroacetabular impingement
syndrome of the hip are biomechanic risk factors. The single most important risk
factor for osteoarthritis of the knee is increased body weight. International
competitive sports or physical work with carrying heavy weights are further risk
factors for osteoarthritis.
Clinical diagnosis, imaging und quality of life Osteoarthritis patients suffer from pain at rest and activity. Plain radiographs
in two planes under body weight are the gold standard for diagnosis. MRI scans
are needed for early diagnosis. Quality of life is reduced and mental health may
be impaired in osteoarthritis patients.
Pathogenesis First and foremost, osteoarthritis originates from the cartilage, subchondral bone, synovium and the
muscles surrounding the joint. Biologic processes lead to enzymatic degradation
of type II collagen and proteoglycan. Inflammatory cytokines are released into
the joint and the organism from the synovia. These cytokines cause hypertrophy
and apoptosis of chondrocytes.
The weakening of the muscles occurs in the beginning of the osteoarthritic process and not as consequence. The
aforementioned risk factors (axis deviation, joint biomechanics, sports and
workload) initiate the development of osteoarthritis once the equilibrium state
of the joint is disturbed. In addition to increased body weight, the metabolic
syndrome causes chronic systemic inflammation accelerating the process. The
adipose tissue of patients with metabolic syndrome acts as an endocrine organ
releasing proinflammatory cytokines named adipokines.
Genetics and epigenetics The association between the individual genetic information and the development
of osteoarthritis is being investigated by genome-wide association studies. The
different probability for the development of osteoarthritis of the hip and knee
has been studied in twins. Epigenetics deals with the interaction between the
genetic information, molecular mechanisms and different realisation of clinical
phenotypes, influencing factors being the genetic make-up, environmental
exposures and stochasticity. The single most important mechanism is DNA
methylation. Simple attributes such as the Kellgren-Lawrence Score of the joint,
power of quadriceps muscle, body weight and depression have been used in
population-based studies to differentiate phenotypes of osteoarthritis. A more
individualised treatment based on the phenotype is expected in the future.
Schlüsselwörter
Osteoarthrose - multifaktorielle Erkrankung - chronische Entzündung - Muskelschwäche - Epigenetik
Key words
multifactorial disease - chronic inflammation - muscle weakness - epigenetics - osteoarthritis
