P-059

Der biologische und mechanische Effekt der selektiven proinflammatorischen Zytokininhibition bei der degenerativen Bandscheibenerkrankung

Dr. med. Gernot Lang & Prof. Dr. med. Norbert Südkamp
Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Freiburg, Deutschland,

04/2016 - 03/2018

Die fortschreitende Degeneration der Bandscheibe, welche mitunter durch eine Entzündungsreaktion initiiert wird, ist eine der Hauptursachen für Rückenschmerzen.

Mit mehr als 600 Millionen Betroffenen weltweit sind Rückenschmerzen die häufigste Ursache für Arbeitsunfähigkeit und haben daher eine enorme sozioökonomische Bedeutung. Jüngste Studien lassen annehmen, dass die fortschreitende Degeneration der Bandscheibe, welche mitunter durch eine Entzündungsreaktion initiiert wird, eine der Hauptursachen für Rückenschmerzen ist.

Die degenerative Bandscheibenerkrankung (DDD) ist charakterisiert durch einen stetigen Abbau der Extrazellulärmatrix (EZM) der Bandscheibe (IVD), welcher induziert und getriggert wird durch multiple Faktoren, einschließlich mechanischer Belastung, Trauma, genetischer Prädisposition und Entzündung, die zu einer fortschreitenden Pathologie mit starken Schmerzen, neurologischen Komplikationen und Arbeitsunfähigkeit führen können.

Zusammensetzung der Extrazellulärmatrix der Bandscheibe.
NP: Nucleus pulposus; AF: Annulus fibrosus; ECM: Extrazellulärmatrix

Da die Bandscheibe nicht zu einer suffizienten Selbstheilung bzw. Geweberegeneration fähig ist, umfassen derzeitige Behandlungsmethoden für schwere symptomatische degenerative Bandscheibenerkrankungen neben konservativen Therapien die Wirbelkörperfusion und die Bandscheibenprothese. Neben schlechten Langzeitergebnissen und häufigen Komplikationen adressiert keines dieser Verfahren die eigentliche zugrundeliegende Pathologie.

Proinflammatorische Zytokine wie TNF-α und IL-1β spielen eine Hauptrolle beim Progress der DDD, da sie durch Stimulation von EZM-abbauenden Enzymen einen Katabolismus der EZM verursachen. Therapien, die die Expression von TNF-α und IL-1β in der Bandscheibe inhibieren, wären daher ein vielversprechender Ansatz mit dem Ziel einer Reduktion der Inflammation und Aufrechterhaltung der EZM der Bandscheibe. Bezüglich der Assoziation zu Schmerzen, entsteht aus aktuellen Forschungsergebnissen vermehrt Evidenz, dass TNF-α neurotoxisch ist, die Schmerzwahrnehmung verändert, Axon- und Myelin- Erkrankungen hervorruft und zu intravaskulärer Koagulation und erhöhter vaskulärer Permeabilität führt. Proinflammatorische Zytokine als Adressaten für eine minimal-invasive Applikation ihrer spezifischen Inhibitoren könnten sowohl eine weitere Degeneration als auch die Entwicklung chronischer Schmerzen verhindern.

Das Ziel dieser Studie ist (1) die Entwicklung eines Entzündungsmodells zur Simulation der Frühphase der degenerativen Bandscheibenerkrankung sowie (2) die Evaluation der biologischen und mechanischen Wirkung spezifischer Zytokininhibitoren als potenzielle Therapiealternative. Die Experimente werden in einem Organkultursystem unter degenerativer dynamischer Belastung und entzündungsfördernden Bedingungen durchgeführt.

Ausführende Institutionen

Klinik für Orthopädie und Unfallchirurgie, Universitätsklinikum Freiburg, Deutschland

AO Research Institute Davos, Davos, Schweiz

Förderlaufzeit

04/2016 - 03/2018

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