Arthrose ist eine weitverbreitete degenerative Gelenkerkrankung, an der nicht nur ältere Menschen leiden. Sie macht sich typischerweise durch schmerzhafte und steife Gelenke bemerkbar. Therapien wie Knorpeltransplantationen oder das Einhalten bestimmter Diäten sind für die Betroffenen bislang wenig hilfreich.
Ein Forscherteam der University of Connectitut (Uconn) haben in einer Studie eine Methode entwickelt, wie man Knorpel im beschädigten Gelenk selbst nachwachsen lassen kann. Dazu wurde von Uconn-Bioingenieur Thanh Nguyen und seinem Team ein Gerüst aus Poly-L-Milchsäure-Nanofasern entworfen. Das ist ein biologisch abbaubares Polymer, das das menschliche Abwehrsystem nicht als Fremdkörper erkennt und abstößt. Dieses Material ist piezoelektrisch, es wandelt Druckbelastungen also in kleine Stromstöße um. Wenn es beispielsweise in ein Kniegelenk implantiert wird, regen sie die verbliebenen Knorpelzellen bei jedem Schritt an, sich zu vermehren. Der schützende Knorpel wächst nach, die Bewegungsschmerzen verschwinden mit der Zeit.
Bei den Untersuchungen mit einem Kaninchen, in dessen Kniegelenk das Material implantiert wurde, konnte nachwachsender Knorpel festgestellt werden. Dieser war laut den Forschern genauso robust, wie der ursprüngliche. "Piezoelektrizität ist ein physikalisches Phänomen, das auch im menschlichen Körper existiert", so Yang Liu, Postdoktorand in Nguyens Gruppe. "Knochen, Knorpel, Kollagen, DNA und verschiedene Proteine haben piezoelektrische Eigenschaften. Das war unser Vorbild." Als Nächstes stehen Versuche mit größeren Tieren an, deren Gewicht dem des Menschen ähnelt, so der Experte.
