Diagnose Arthrose

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

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