Physiotherapie & Wissen

BIOSS-Professor erforscht neue Strategie zur Herstellung von Knie-Implantaten

Verletzungen an Gelenkknochen und Knorpeln können gravierende Folgen haben, bis hin zur Arthrose. Die degenerative Veränderung der Gelenkknorpel zählt nicht nur in Deutschland zu den gefürchteten Volkskrankheiten. Prof. Dr. Prasad Shastri ist Experte für Tissue Engineering (TE), die Gewebekonstruktion und Gewebezüchtung aus körpereigenen Zellen. Seit einem Jahr forscht er als Professor für Biofunktionale Makromolekulare Chemie im Exzellenzcluster BIOSS, dem Zentrum für Biologische Signalstudien, an der Universität Freiburg. Mit Kollegen aus Maastricht hat er jetzt einen Weg gefunden, wie günstig und im Schnellverfahren ausreichend körpereigene Knorpelsubstanz hergestellt werden kann.

Oft sind Schäden an den großen Gelenken, wie Knie, Fuß, Hüfte oder Schulter der Anfang eines schmerzhaften und die Beweglichkeit einschränkenden Prozesses. Weil Knorpel nach Abschluss des Körperwachstums nicht mehr nachwachsen, werden Defekte, wie sie durch Unfälle und Abnutzung entstehen, nicht durch neue Knorpelbildung aufgefangen. Gentechnik und Molekularbiologie ermöglichen es heute, gesunde Knorpelzellen zu entnehmen und außerhalb des Körpers unter speziellen Bedingungen zu vermehren. Diese Knorpelgewebe können dann in den Knorpeldefekt eingebracht werden und wachsen dort wieder an. Bislang ist das Reparieren von Knorpel- und Knochenschäden durch körpereigenes Material jedoch schwierig. Das Nachzüchten von körpereigenem Gewebe ist kompliziert und teuer, bis zur gewünschten Funktionsfähigkeit des Implantates dauert es sehr lange. Die Entwicklung dieser neuen Technologie steckt noch in den Kinderschuhen. In dem renommierten US-amerikanischen Fachjournal PNAS erläutern Prof. Shastri und seine Mitautoren eine neue klinische Strategie zur "de novo"- Herstellung von passgerechtem Knorpelgewebe in nur drei Wochen.

Den Wissenschaftlern gelang es, große Knorpelstücke im lebenden Gewebe mittels eines speziellen Verfahrens zu erzeugen. Durch die einfache Zugabe von Agarose-Gel, einem in der Biochemie gebräuchlichen Biomaterial in die Membran von der die Knochenoberfläche bedeckt ist, konnte in diesem Bereich Sauerstoffmangel erzeugt werden. Dieser Sauerstoffmangel (hypoxia) veranlasst und stimuliert die Knorpelentwicklung, so die zentrale These der Arbeit. Die in diesem Bioreaktor hergestellte Knorpelsubstanz wurde ins Knie transplantiert, passte sich dort gut an die neue Umgebung an und zeigte auch nach neun Monaten noch keine Anzeichen von Verkalkung.

Publikation:

Molly M. Stevens, Robert P. Marini, Dirk Schaefer, Joshua Aronson, Robert Langer, and V. Prasad Shastri:

In vivo engineering of organs: The bone bioreactorPNAS 2005 102:11450-11455; published online before print July 29, 2005, doi:10.1073/pnas.0504705102

Kontakt:

Prof. Dr. Prasad Shastri

Zentrum für biologische Signalstudien (BIOSS)

Tel.: 0761/203-6268

Fax: 0761/203-5016

E-Mail:Prasad.Shastri@bioss.uni-freiburg.de

Depressionen

Nehmen Patienten mit Depressionen zusätzlich zur Medikamenten an einem strukturierten Ausdauertraining teil, reduzieren sich deren Symptomen deutlich. Nach wissenschaftlicher Untersuchung hat ein Forscherteam von der Charité Berlin, die Effektivität eines Ausdauertraining auf dem Laufband bei Patienten mit mittlerer bis schwerer Depression feststellen können. 'Ein Ausdauertraining verbessert die Symptome von Patienten mit Depressionen deutlich und hilft somit als Zusatzmassnahme zur medikamentösen Therapie.

Regelmässiges Milchtrinken erhöht die Knochenmasse bei adoleszenten Mädchen

Charakteristik der eingeschlossenen Probandinnen: 82 Schülerinnen in Sheffield mit einem mittleren Alter von 12.2 Jahren Studiendauer: 18 Monate Kontrollgruppe (Placebo): normale Ernährung Therapiegruppe: zusätzlich zur normalen Ernährung 568 ml Milch (normale oder fettreduzierte Milch je nach Wunsch der Studienteilnehmerin. Der Kalziumgehalt in normaler und entfetteter Milch ist identisch. Studiendesign: Randomisiert, kontrollierte Studie

Resultate: nach 18 Monaten

Kommentar:

Die Adoleszenz ist eine wichtige Zeit für die Akquisition von Knochenmasse und diese ist möglicherweise einer der wichtigsten protektiven Faktoren gegen Knochenfrakturen im höheren Lebensalter.
Eine Steigerung des Milchkonsums führt bei adoleszenten Mädchen zu einer signifikanten Zunahme der Knochenmasse.
Literatur: Milk intake and bone mineral acquisition in adolescent girls: randomised, controlled intervention trial. J Cadogan et al. BMJ 1997; 315: 1255-60 weiterlesen..

Zu viele Vitamine schaden

Forscher der Universität Kopenhagen nahmen in einer Metaanalyse 68 Interventionsstudien unter die Lupe. Es ergab sich eine leicht erhöhte Sterberate für Personen, die Vitamin A, Beta-Karotin und Vitamin E erhielten. Die Forscher spekulieren, ob diese Antioxidanten nicht nur Radicale abfangen, sonden auch wichtige Abwehrmechanismen beispielweise bei Krebs schwächen!

Schnellere Regeneration nach Schlaganfall mit Sport

Patienten,die sich vor einem Schlaganfall regelmäßig sportlich betätigt haben, erholen sich schneller als Patienten, die vor der Erkrankung keinen Sport gemacht haben. Forscher der Charite Berlin entdeckten ein Enzym, das bei körperlicher Aktivität ansteigt und vermehrt Stickstoffmonoxid freisetzt. Dadurch wird das Gehirn besser durchblutet,
und die Gefäßneubildung wird angeregt. Eine positive Wirkung entsteht aber auch dann, wenn die Patienten erst nach dem Schlaganfall mit einem Training beginnen.

Tennisellenbogen
Physiotherapie ist effektiver als Kortisoninjektionen!

Patienten, die an einem Tennisellenbogen leiden, kann mit Physiotherapie langfristig besser geholfen werden als mit Kortisoninjektionen. Zu diesem Ergebnis kamen Leanne Bisset und ihre Kollegen von der Universität Queensland, Australien, in ihrer randomisierten und kontrollierten Studie. An der Untersuchung nahmen 198 Patienten teil, die seit mindestens sechs Wochen an einem Tennisellenbogen gelitten hatten. Die Forscher teilten die Probanden per Zufall in drei Gruppen ein: Die Teilnehmer der ersten Gruppe erhielten ein bis zwei Kortisoninjektionen in die schmerzhaften Stellen am Ellenbogen. Die Patienten der zweiten Gruppe bekamen über sechs Wochen acht jeweils 30 Minuten lange physiotherapeutische Behandlungen mit Mobilisationen, Übungen und einem Heimprogramm (<*> Abb.). Die dritte Gruppe diente als Kontrollgruppe und erhielt keine Therapie. Zur Verlaufsdokumentation benutzten Bisset und ihre Kollegen unter anderem ein Dynamometer zur Messung der schmerzfreien Griffstärke, eine subjektive Zufriedenheitsskala sowie einen Fragebogen zur Einschätzung der Ellenbogenfunktion im Alltag.
Sechs Wochen nach der Intervention waren die Verbesserungen in der Injektionsgruppe am deutlichsten. Nach einem Jahr jedoch hatten die Patienten in dieser Gruppe mehr Probleme als diejenigen in den beiden anderen Gruppen. Den Probanden in der Physiotherapiegruppe ging es zu diesem Zeitpunkt am besten. Somit hilft bei Patienten, die unter einem Tennisellenbogen leiden, eine Kortisoninjektion nur kurzzeitig. Langfristig ist die physiotherapeutische Intervention das Mittel der Wahl.

Abnehmen mit Diät oder Sport?

Eine kalorienreduzierte Diät eignet sich zum abnehmen genau so gut wie Sport. zu diesem Ergebnis kamen amerikanische Forscher, die eine Studie mit 35 Teilnehmern durchführten. Die Diätgruppe reduzierte die Kalorien um 25%, die Sportgruppe steigerte den Kalorienverbrauch um 12.5% und verringerte zusätzlich die Kalorienzufuhr um 12.5% Beide Gruppen hatten nach einem halben Jahr 10% ihren Körpergewichtes verloren und den Fettanteil deutlich reduziert.

Eine Stunde Sport am Tag hält Kinder fit

Kinder, die sich mindestens 60 Minuten pro Tag bewegen, bleiben gesund. Zudem steigert eine abwechslungsreiche Betätigung Zufriedenheit und Wohlbefinden. Wissenschaftler belegen dies anhand von Daten aus über 850 Studien. Demnach hat Sport vorallem einen Einfluss auf das Körperfett und das Selbstbild von Kinder.

Rauchen begünstigt Arthrose

Rauchen fördert den Schwund von Gelenkknorpel. Ausserdem haben Raucher mit Kniearthrose stärkere Schmerzen als Nichtraucher. Wissenschaftler in den USA untersuchten den Kniegelenksknorpel von 159 Männern mit Kniearthrose, 19 davon waren nicht Raucher. Bei den Rauchern war nach 15 und 30 monaten ein deutlich vermehrter Knorpelrückgang erkennbar. Auch bezüglich Schmerzen gaben die Raucher im Durchschnitt 20% mehr Schmerzen an. Die Kniearthrose scheint somit bei Rauchern schneller und schmerzvoller zu sein als bei Nichtrauchern.

Gesunder naturtrüber Apfelsaft

Der naturtrüber Apfelsaft enthalt fünfmsl mehr gesundheitsförderende Stoffen als die klare Variant. Die Antioxidanten im naturtrüben Apfelsaft federn sogenannte freie Radikalen ab und beugen somit Krankheiten vor. Diese Antioxidanten gehen bei der Verarbeitung von Apfelsaft verloren.

Kreuzbandriss: Indiz für schwere Conarthrose

Gonarthrose-Patienten mit Ruptur des vorderen Kreuzbandes entwickeln eine schwerere Form der Gonarthrose als Patienten ohne Ruptur. Zu diesem Ergebnis kam Catherine Hill vom Queen Elisabeth Hospital in Woodville, Australien. Die Wissenschaftlerin und ihr Team untersuchten 360 Patienten mit schmerzhafter Gonarthrose. Bei 22,8% der Patienten war das vordere Kreuzband gerissen. Doppelt so viele Patienten mit Kreuzbandriss hatten einen verschmälerten Gelenkspalt wie Patienten ohne Ruptur. Der verschmälerte Gelenkspalt im Röntgenbild ist ein Hinweis darauf, dass die Knorpelmasse
abnimmt und sich die Arthrose verschlimmert. Das hintere Kreuzband erwies sich beiden Patienten als wesentlich stabiler als das vordere Band: Nur 0,6% der Patienten waren von einer Ruptur des hinteren Kreuzbandes betroffen. Gonarthrose-Patienten mit Kreuzbandriss empfanden jedoch keine größeren Schmerzen als Patienten ohne Ruptur. Die Forscher konnten nicht feststellen, ob die Ruptur der Gonarthrose vorausging oder das Kreuzband im Zuge der Erkrankung gerissen
war. Aus diesem Grund konnte in dieser Studie nicht geklärt werden, ob ein Kreuzbandriss die Entstehung einer Gonarthrose fördert oder Gonarthrose-Patienten anfälliger für eine Ruptur sind.

Sie möchten etwas Wissen über Meniskusverletzungen?

Bessere Diagnostik für die Halswirbelsäule

Radiologen des Universitätsklinikums Essen (Deutschland) erstellten erstmals Magnetresonanzbilder der Halswirbelsäule, während der Patient seine Halswirbelsäule vor- und rückwärts neigt. Bisher gelang eine Aufnahme der HWS nur in Ruhe und bei entspannter Lagerung des Patienten. Oft zeigten die Bilder keine krankhaften Befunde, obwohl die Patienten über Schmerzen oder neurologische Ausfälle klagten. Die Wissenschaftler hoffen, dass man die pathologischen Strukturen mit der neuen Methode besser darstellen kann als bisher

Sie möchten etwas über Schleudertrauma

Implantat hält Wirbelsäule beweglich

Am Universitätsklinikum Göttingen (Deutschland) behandeln Ärzte Patienten mit Bandscheibenschäden
in der unteren Lendenwirbelsäule mit dynamischen Dübeln. Die Dübel besitzen im Innern einen elastischen Kern aus Silikon, der die Wirbelsäule beweglich hält und die auf sie wirkenden Kräfte abfedert. Ein rauer Metallmantel um den Dübel herum verankert ihn als "künstliche Bandscheibe" in den Wirbelkörpern. Bisher hat man den geschädigten Bereich der Wirbelsäule versteift. Dadurch nutzen sich die benachbarten Wirbelkörper stärker ab und Schmerzen können erneut auftreten. Um das neue Verfahren beurteilen zu können, müssen innerhalbvon zwei Jahren 30 Patienten an der Studie teilnehmen.

Nur Tabakentwöhnung hilft gegen COPD

COPD (Chronic Obstructive Pulmonary Disease) ist die sechsthäufigste Todesursache weltweit. In 90% aller Fälle sei Tabakrauchen die Ursache für die Erkrankung, erklärt ein Mediziner der Klinik Bad Reichenhall. Die
anderen 10% ließen sich auf Reizstoffe am Arbeitsplatz zurückführen. Ersieht die Tabakentwöhnung in Kombination mit Physiotherapie und Bewegung als einzig wirksame Therapie bei COPD.

Unwissenheit über Herzversagen

Wenige Menschen in den europäischen Ländern wissen über Herzversagen Bescheid. Wissenschaftler sehen dadurch das Leben vieler Menschen gefährdet und das Gesundheitssystem unnötig belastet. Dies ergab die internationale
Studie SHAPE (Study of Heart failure Awareness and Perception in Europe) im August 2005. Von 8.000 Teilnehmern erkannten nur 3% der Befragten die typischen Symptome von Herzversagen wie Atemnot, Müdigkeit oder geschwollene Knöchel. Wissenschaftler entwerfen derzeit ein Ausbildungsprogramm, um in der Bevölkerung das
Bewusstsein für Herzversagen zu schulen.

Erkältung durch kühle Füße

Eine Unterkühlung der Füße verursacht Symptome einer Erkältung. Wissenschaftler der Cardiff University in Wales führten hierzu eine Studie an 180 Personen durch. Die Hälfte aller Teilnehmer badete für 20 Minuten ihre Füße in Eiswasser, während die übrigen Teilnehmer Socken trugen und ihre Füße in trockene Schüsseln hielten. Nach etwa fünf Tagen traten bei 29% der "gekühlten Personen" Symptome einer Erkältung auf. Bei den übrigen
nur etwa bei 9 %. Weiterhin zeigte die Studie, dass sich die Blutgefäße in der Nase durch die Kälte an den Füßen zusammenziehen. Das erschwert dem Blut und damit den Abwehrzellen, in die Schleimhäute
der Nase zu gelangen, und fördert so eine Erkältung.

Curry wirkt gegen Entzündungen

Das Gewürz Kurkuma gibt dem Currypulver seine gelbe Färbung und hat in der ayurvedischen Medizin eine lange Tradition. Amerikanische Wissenschaftler stellten fest, dass Kurkuma unterstützend bei Arthritis helfen kann. Im Tier
versuch hemmten die Pflanzenwirkstoffe das Protein NF-kB, das Entzündungsstoffe in Gelenken produziert. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass Kurkuma auch bei Erkrankungen wie Asthma und chronischen Darmentzündungen einsetzbar ist. Spezielle Medikamente mit Kurkuma müssen aber erst entwickelt werden.

Nocebo - der negative Placebo-Effekt

Erwartet ein Patient Schmerzen bei einer Behandlung oder Nebenwirkungen von Medikamenten, so treten diese auch gehäuft auf. Dieses Beispiel verdeutlicht den Nocebo-Effekt, der das Gegenstück zum Placebo-Effekt darstellt. Angst vor Schmerz lässt Schmerz entstehen. Dafür verantwortlich ist ein Botenstoff, der im Gehirn die Angst in Schmerzen umsetzt. Diese Vorgänge entschlüsselten italienische Forscher, die jetzt an einem Mittel arbeiten, das diese negativen Auswirkungen unterdrücken soll.

Placebos wirken physisch

Placebos haben nicht nur eine psychologische Wirkung, sondern auch eine reale physische. Forscher der University of Michigan (USA) haben in einer Studie nachgewiesen, dass die Einnahme von Placebos Endorphine im Gehirn freisetzt. Diese lindern Schmerzen. Somit konnte mann erstmals in einer Studie belegen, dass sich die Wirkung von Placebos nicht nur auf psychologische Ebene beschränkt.

Vorfusslauf schützt nicht von Ueberbelastung

Vorfusslauf verhindert keine Verletzungen beim Laufen. Beim Vorfusslauf federn Wadenmuskulatur und Achillessehne das Körpergewicht ab. Im Gegensatz zum Vorfusslauf wird beim Rückfusslauf die Sehnenregion am Innenknöchel mehr belastet. Da bei beiden Laufarten Ueberbelastungsprobleme auftauchen können, haben Läufer, die seit Jahren beschwerdefrei rennen, kein Grund, ihren Laufstil zu ändern.

Olivenöl als Schmerzmittel

Natives Olivenöl wirkt wie das Schmerzmittel Ibuprofen. Es enthält Oleocanthal-einen Stoff, der entzündungshemmend ist und ebenso wie Ibuprofen ein brennen im Hals auslöst. Akute Schmerzen könne man zwar nicht behandeln, so die Wissenschaftler. Denn dafür sei die Dosis des Oleocanthals im Olivenöl zu gering. Allerdings gebe Olecanthal eine Erklärung dafür, warum die mediterrane Diät mit viel Olivenöl gesundheitsfordernd wirke.

Nordic Walking für "Schreibtischtäter" geeignet

Beim Nordic Walking arbeiten die Schulter- und Nackemuskeln ökonomisch. Der Tonus dieser Muskeln ist trotz des Kraftaufwands gering. Für Personen, die an einen Bildschirmarbeitsplatz arbeiten, ist dies von Vorteil: Bei ihnen können sich durch Nordic Walking Verspannungen in der Nackenmuskulatur reduzieren.