Erkrankungen des Bewegungsapparates wie Osteoarthritis, rheumatoide Arthritis, Osteoporose, Tendinopathien und muskuläre Dystrophien betreffen weltweit Millionen von Menschen, was zu chronischen Schmerzen, eingeschränkter Mobilität und einer erheblichen sozioökonomischen Belastung führt. Da konventionelle Behandlungen oft auf die Symptomlinderung statt auf die Heilung abzielen, rückt der Fokus zunehmend auf die regenerative Medizin — insbesondere den Einsatz von primären Zellen — zur Wiederherstellung beschädigter Gewebe und zur Verhinderung des Fortschreitens der Erkrankung.
In diesem Kontext bieten primäre Zellen, die aus Geweben des Bewegungsapparates gewonnen werden, ein physiologisch relevanteres Modell als immortalisierten oder konstruierten Zellen, was sie zu unverzichtbaren Werkzeugen in der Modellierung von Krankheiten, Medikamentenscreening und der Entwicklung von zellbasierten Therapien macht. Im Folgenden heben wir die wichtigsten primären Zelltypen hervor, die bei Erkrankungen des Bewegungsapparates eine Rolle spielen.
Liste der wichtigsten primären Zellen in der Forschung zu Erkrankungen des Bewegungsapparates
Primärer Zelltyp | Herkunft Gewebe | Hauptfunktion | Klinische/Erkrankungsrelevanz | |||
---|---|---|---|---|---|---|
Mesenchymale Stammzellen (MSCs) |
Knochenmark, Fettgewebe, Nabelschnur | Differenzieren sich in Knochen-, Knorpel-, Muskel- und Fettzellen | Wird in der regenerativen Medizin für die Reparatur von Knorpel/Knochen, Osteoarthritis, Sehnenverletzungen verwendet | |||
Osteoblasten |
Knochengewebe oder von MSCs abgeleitet | Bildung und Mineralisierung der Knochensubstanz | Beeinträchtigt bei Osteoporose, beteiligt an der Knochenerneuerung | |||
Osteoklasten |
Hämatopoetische Stammzellen | Knochenresorption | Überaktiv bei Osteoporose, rheumatoider Arthritis, Knochenmetastasen | |||
Chondrozyten |
Gelenkknorpel | Produzieren ECM (Typ-II-Kollagen, Proteoglykane) | Zentral bei der Knorpeldegeneration (Osteoarthritis), verwendet in der Knorpelgewebezüchtung | |||
Synoviocyten (Typ A & B) |
Synovialmembran | Typ A: Immunüberwachung; Typ B: Sekretion von Schmierstoffen | Schlüsselakteure bei der Gelenkentzündung (z. B. rheumatoide Arthritis, Synovitis) | |||
Satellitenzellen (Muskel-Stammzellen) |
Skelettmuskel (unter der Basalmembran) | Muskelregeneration, Unterstützung der Muskelreparatur | Gezielt bei Muskeldystrophien, Sarkopenie | |||
Sehnen-abgeleitete Stamm-/Progenitorzellen (TSPCs) |
Sehnengewebe | ECM-Umbau und Modulation der Entzündung | Untersucht für die Sehnenheilung (z. B. Tendinopathie, Rotatorenmanschettenverletzung) | |||
Fibroblasten (Gelenk, Muskel, Sehne) |
Bindegewebe | ECM-Produktion, Entzündungsregulation | Fördern Fibrose und chronische Entzündung bei Gelenk-/Muskelerkrankungen | |||
Nucleus Pulposus Zellen (NPCs) |
Zwischenwirbelscheibe (Nucleus-Pulposus-Region) | Erhalten die Hydratation der Scheibe, widerstandsfähig gegen Kompressionskräfte | Degeneration verbunden mit Erkrankungen der Zwischenwirbelscheibe und chronischen Rückenschmerzen | |||
Knorpel-Progenitorzellen (CPCs) |
Oberflächenzone des Knorpels | Chondrogene Potential für Knorpelregeneration | Potentielle Quelle für Knorpelreparatur und Bioengineering | |||
Periostale Progenitorzellen |
Periost (Knochenoberfläche) | Betroffen an der Knochenregeneration und -umbau | Wichtig bei der Knochenbruchheilung und Osteogenese | |||
Fibro-Adipogene Progenitoren (FAPs) |
Muskelinterstitium | Unterstützen Satellitenzellen; modulieren Fibrose | Beteiligt an Muskelfibrose und dem Gleichgewicht der Regeneration | |||
iPSC-abgeleitete Zellen des Bewegungsapparates |
Reprogrammierte somatische Zellen | Können primäre Zelltypen nachahmen: Muskel, Knochen, Knorpel | Personalisierte Zelltherapie-Modelle, wertvoll in der Krankheitsmodellierung |