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Gelenkerkrankungen: Früherkennung von Arthrose

Ein Rasterkraftmikroskop kann Anzeichen von Arthrose viel früher feststellen als die bestehenden Diagnosemethoden. Das zeigen Forscher um Martin Stolz von der Universität Basel an den Gelenken von genetisch veränderten Mäusen.

Stolz und seine Kollegen analysierten mit Hilfe eines Rasterkraftmikroskop Knorpel aus den Oberschenkelköpfen von gesunden sowie Knock-Out-Mäusen. Dieses tastet das Material mit einer winzigen Nadel ab und misst die zwischen Spitze und Oberflächenatomen wirkende Kraft, welche die Steifigkeit des Gewebes anzeigt. Verwendeten die Forscher eine nanometergroße Nadel, konnten sie arthroseähnliche Veränderungen am Gelenk bereits einen Monat nach Ausbruch der Krankheit nachweisen. Routinemethoden und mikrometergroße Nadeln benötigen dazu rund sechs Monate – nur drei bis sechs weitere Monate später ist der Knorpel bereits schwer geschädigt.

Rasterkraftmikroskopie | Mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopie können Änderungen von betroffenen Gelenkknorpeln festgestellt werden, bevor Beschwerden auftreten.
Zudem waren die Wissenschaftler mit dem empfindlichen Verfahren in der Lage, zwischen altersbedingten und durch Arthrose verursachten Knorpelveränderungen zu unterscheiden. Sie testeten ihre Methode auch erfolgreich an Knorpelproben von Arthrosepatienten mit künstlichen Hüft- oder Kniegelenken. Bis jetzt ist die Technik allerdings noch nicht für eine klinische Anwendung geeignet.

Arthrose, eine meist bei älteren Menschen weit verbreitete Krankheit der Gelenke, die sich nach und nach im Knorpel ausbreitet. Dabei kommt es zu einem Abnutzen dieser Substanz, welche die Gelenke normalerweise abfedert. Gleichzeitig nimmt die Flüssigkeit ab, welche die Gelenke gleitfähig hält, was insgesamt Gelenksteifigkeit und Schmerzen bei den Patienten verursacht. Derzeit gibt es keine Heilung für diese Krankheit. Um wirksame Therapien zu entwickeln, ist es deshalb wichtig Arthrose bereits früh zu erkennen und ihren Verlauf zu beobachten. (mp)

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  • Quellen
Stolz, M. et al.: Early detection of aging cartilage and osteoarthritis in mice and patient samples using atomic force microscopy. In: Nature Nanotechnology 10.1038/nnano.2008.410, 2009.

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