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Biologischer Bandscheibenersatz

Das Problem
Trotz einer erfolgreichen operativen Behandlung eines Bandscheibenvorfalls entwickeln ca. 70 % der Patienten im Verlauf Rückenschmerzen, etwa 10 % der Patienten müssen erneut operiert werden. Häufig ist dann auf Grund eines fortgeschrittenen Verschleißes die Entfernung der Bandscheibe und die Implantation einer künstlichen Bandscheibe oder eine Versteifung erforderlich.
Ursache für die fortschreitende Degeneration (Verschleiß) der Bandscheiben, ist der Gewebeverlust infolge des Vorfalls und der nachfolgenden Operation. Die Bandscheibe ist allein nicht in der Lage, dieses Gewebe neu aufzubauen. Infolge weiterer Belastung verliert die „Restbandscheibe“ zunehmend an Beweglichkeit und Spannkraft. Sie wird trocken und spröde. Aus einer Weintraube wird eine Rosine. Im MRT zeigt sich eine so genannte „Black disc“, d.h. schwarze Bandscheibe. Im weiteren Verlauf kann es dann zu Wirbelsäuleninstabilitäten und –deformitäten kommen. Dieser Prozeß ist mit Schmerzen verbunden.

Bandscheibenverschleiß im Verlauf von ca. 4 Jahren
Abb.1. Beginnender Verschleiß. Die Bandscheibe hat an Flüssigkeit verloren  und wurde grau. Dies bedeutet auch Verlust an Elastizität.
Abb.2. Der Verschleiß ist fortgeschritten. Es ist Bandscheibengewebe durch Risse herausgetreten.
Abb.3. Weiterer Verschleiß mit Verlust an Höhe.
Abb.4. Der Verschleiß hat sich auf die benachbarten Bandscheiben auf Grund einer Mehrbeanspruchung ausgebreiten.

Die mögliche Lösung

Prinzipiell gibt es 2 zellbasierte Lösungsansätze.

Einerseits kann man den entfernten Bandscheibenvorfall "verarbeiten", d.h. die Bandscheibenzellen werden herausgelöst und kultiviert, d.h. vermehrt. Dadurch erhält man Bandscheibenzellen in einer hohen Anzahl. Diese werden dann, ca. 3 Monaten nach der 1. Operation, wenn der Faserring sich wieder geschlossen hat, mit einer Spritze reinjiziert und können sich in der Bandscheibe vermehren und ihre Funktion aufnehmen. Zu diesem Verfahren existieren mehrere Studien, welchen einen positiven Effekt zeigen.

Auf der anderen Seite verfügt jeder Mensch über Stammzellen, die in ihrer zukünftigen Form noch nicht festgelegt sind und von umgebenden Geweben in jede beliebige Form "programmiert" werden können. Diese Stammzellen haben eine Erneuerungs- und Reparaturfunktion und ersetzen defekte Zellen. Sie sorgen zum Beispiel bei Verletzungen dafür, dass eine Heilung stattfindet, und dass ein Organ oder Zellenverband seine ursprüngliche Funktion wieder ausübt. Diese Eigenschaften der adulten Stammzellen können auch für die Regeneration von Bandscheibengewebe genutzt werden. Im Gegensatz zu embryonalen Stammzellen bestehen keine ethischen Bedenken.
Es gibt verschiedene Quellen für adulte Stammzellen. Häufigste Quelle ist das Knochenmark. Dort sind die Zellen allerdings nicht in hoher Zahl vorhanden und müssen im Labor vermehrt werden. Da sich adulte Stammzellen nur schwer vermehren lassen, sind in der Regel trotz Vermehrung nur wenige Zellen für eine Therapie verfügbar.
Adulte Stammzellen befinden sich jedoch in höherer Zahl im Fettgewebe und können durch Fettabsaugung leicht gewonnen werden. Durch ein spezielles Verfahren werden sie aus dem Fettgewebe isoliert und stehen für eine Therapie zur Verfügung. Wissenschaftliche Untersuchungen zeigen, dass aus dem Fettgewebe gewonnene Stammzellen das Potential haben, sich Richtung Chondrozyten, d.h. Bandscheibenzellen zu differenzieren und sogenannte Proteoglykane zu produzieren. Das sind Eiweiße, die für den Wassergehalt und Funktion sowie Elastizität der Bandscheibe verantwortlich sind. Somit könnten aus dem Fettgewebe gewonnene und in die Bandscheibe transplantierte Stammzellen die  fortschreitenden Abbauprozesse der betroffenen Bandscheibe aufhalten und einer weiteren Degeneration der Bandscheiben und damit der Wirbelsäule entgegenwirken.
Inwieweit dieser Prozess im Einzelfall funktioniert kann nicht sicher beurteilt werden, da nur wenige Berichte über die Anwendung des Verfahrens existieren. Es scheint jedoch so, dass positive Effekte vorhanden sind.  Es handelt sich somit um ein Neulandverfahren, das in einem individuellen Therapieversuch zur Anwendung kommt.