Teilweiser Meniskusersatz mit Spongioflex®

Die Menisken bestehen aus Faserknorpel. Sie sind teilweise (lateral mehr als medial) bewegliche Teile der Gelenkflächen und gleichen die Inkongruenz von Femur und Tibia aus. Sie reduzieren den Gelenkdruck auf das Tibiaplateau und die Femurkondylen und tragen zur Stabilisierung des Gelenks bei. Aufgrund dieser biomechanischen Relevanz führt der teilweise Verlust des Meniskus langfristig zu arthritischen Veränderungen. Das Nähen des gerissenen Meniskus rückt zunehmend in den Fokus der Kniechirurgie. Degenerative Meniskusrisse haben eine deutlich schlechtere Heilungsprognose als traumatisch gerissene Menisken (z.B. Meniskusschaden im Zusammenhang mit einem Kreuzbandriss).

Indikationen für einen Teilmeniskusersatz sind symptomatische, degenerative und irreparable Schädigungen des Innen- und Außenmeniskus, ggf. mit frühzeitiger Arthrose der Kompartimente, sowie Teilverlust des Meniskus bei vorderer Knieinstabilität bei jungen, aktiven Patienten In diesem Fall sollte eine gleichzeitige Rekonstruktion des vorderen Kreuzbandes durchgeführt werden. Voraussetzung für ein gutes klinisches Ergebnis nach einem partiellen Meniskusersatz ist ein stabiles Knie ohne Fehlstellung in der Koronalebene. Ein partieller Meniskusersatz ist nicht geeignet bei Achsenabweichung und Knieinstabilität, Patienten älter als 60 Jahre, fortgeschrittener Chondromalazie und degenerativen Veränderungen im betroffenen Kompartiment, einem Extensiondefizit von mehr als 3° gegenüber der Gegenseite oder einer Knieflexion von weniger als 125°. Weitere Ausschlusskriterien sind eine entzündliche Arthritis oder eine Synovialentzündung des Knies sowie ein BMI über 30 kg/m².

Williams et al. 2007 konnte zeigen, dass 5 Jahre nach teilweiser Entfernung des Innen- oder Außenmeniskus trotz eines hervorragenden funktionellen Ergebnisses 64 % der Patienten im MRT einen medialen und 33 % lateralen Knorpelschaden aufwiesen. Diese Studie verdeutlicht die erhebliche Verzögerung, mit der die Symptome trotz bereits erkennbarer arthritischer Veränderungen auftreten.

Englund et al. konnten in einer Studie zeigen, dass Patienten mit einer Meniskusschädigung über einen Zeitraum von 30 Monaten signifikant häufiger an Arthrose erkrankten als ohne. Englund et al. 15 Jahre nach teilweiser Meniskusentfernung wurde bei 27 % der Patienten eine tibiofemorale Arthrose festgestellt, verglichen mit 10 % in einer Kontrollgruppe, die sich keiner Operation unterzogen hatte.

Bei unvollständigem Meniskusverlust, bei dem der periphere Rand ausreichend intakt ist, ist die Defektfüllung die einzige Möglichkeit, die verlorene Substanz und Funktion des Meniskus wiederherzustellen. In der Vergangenheit wurde häufig ein Implantat aus Rinderkollagen (Collagen Meniskus Implant (CMI), Stryker) oder ein künstlicher Meniskus aus Polyurethan (Actifit, 2med) verwendet. Das CMI wurde vom Hersteller vom Markt genommen, sodass keine biologische Behandlungsalternative besteht.

Schenk et al. konnten in einer aktuellen Studie für das CMI, bestehend aus Rinderkollagen, zeigen, dass das CMI trotz einer deutlichen Schmerz- und Funktionsverbesserung mit der Zeit einem fortschreitenden Schrumpfungsprozess unterliegt. Die oben genannten Studien machen deutlich, dass ein Teilersatz des Meniskus notwendig ist, wenn eine Erhaltung durch Meniskusnaht nicht mehr möglich ist, um arthritische Veränderungen zu verhindern oder hinauszuzögern.

In der von Forschern initiierten Studie, die diesem Antrag zugrunde liegt, soll ein neuartiges Implantat aus demineralisierter allogener menschlicher Spongiosa (Spongioflex®, DIZG gGmbH Berlin) in den Meniskusdefekt des Empfängerknies implantiert werden. Dieses Transplantat hat schwammartige Eigenschaften und erleichtert daher das Einwachsen von Zellen aus dem umgebenden Meniskus[16]. Das IMP (Spongioflex®) ist entkalkt und demineralisiert, es ist hart, wenn es trocken ist, aber weich, wenn es nass ist. Im Kniebereich sind die Bedingungen nass, daher bleibt es weich. Es ist biegsam und lässt sich leicht vernähen.

Der Hersteller (DIZG gGmbH) hat eine Studie zum Zellwachstum auf Spongioflex® durchgeführt. Sie beschreiben, dass nach 28 Tagen ein Einwachsen von Zellen auf Spongioflex® beobachtet wurde und diese Zellen nicht verknöchern.

Scotti et al. fasst 2013 die Erkenntnisse zur Meniskusreparatur wie folgt zusammen:

„Im Streben nach einer optimalen Wiederherstellung des Meniskusgewebes wurde das Arsenal des orthopädischen Chirurgen im letzten Jahrzehnt durch die Verwendung biokompatibler Meniskusgerüste und Meniskus-Allotransplantate bereichert.“ „Trotz vielversprechender kurzfristiger Ergebnisse hat jedoch keine der aktuellen Strategien die Regeneration eines funktionsfähigen, langlebigen Meniskusgewebes und die Wiederherstellung einer ordnungsgemäßen Kniehomöostase im meniskektomierten Knie gezeigt.“ „Der Grund für die Verwendung eines zellfreien Biomaterials zum Ersatz eines Teils des Meniskus basiert auf der Neubesiedelung des Gerüsts durch die aus der Synovia und den Meniskusresten rekrutierten Wirtszellen und dem anschließenden Einwachsen von Gewebe, was diesen Ansatz nach der Implantation zellbasiert macht.“ Eine zwingende Voraussetzung ist das Fehlen sowohl einer Knieinstabilität als auch einer Fehlstellung.“

Dieser Abschnitt der Arbeit von Scotti et al. beschreibt genau die Notwendigkeit einer Wiederherstellung des Meniskus. Darüber hinaus definiert es genau die Eigenschaften eines Gerüsts:

„Ein Biomaterial, das als Gerüst für Meniskus-Tissue-Engineering-Zwecke verwendet wird, sollte viele Eigenschaften aufweisen. Insbesondere sollte das ideale Meniskusgerüst (i) „zellinstruktiv“ sein und die Zelldifferenzierung und -proliferation fördern, wenn es mit Zellen besät ist, oder die Zellmigration, wenn es zellfrei ist; (ii) „biomimetisch“, Nachahmung der Architektur, Tribologie und mechanischen Merkmale des natürlichen Meniskus; (iii) belastbar und widerstandsfähig gegenüber mechanischen Kräften, die im Gelenk wirken, während Zellen ECM produzieren; (iv) biokompatibel, auch mit seinen Abbauprodukten keine Fremdkörperreaktion hervorrufend; (v) langsam biologisch abbaubar, sodass es nach und nach durch biologisches Gewebe ersetzt werden kann; (vi) offen, mit hoher Porosität, die die Diffusion von Nährstoffen und katabolen Substanzen ermöglicht; und (vii) einfach zu handhaben, zu nähen und vom Chirurgen zu implantieren.“

Pereira et al. beschreibt, dass ein Meniskusimplantat, entweder zum teilweisen oder vollständigen Ersatz:

„Bieten die biomechanischen Eigenschaften, aber auch die biologischen Eigenschaften, um den Verlust von nativem Gewebe zu ersetzen.“ Darüber hinaus bieten diese Ansätze Möglichkeiten für patientenspezifische Implantate in der richtigen Größe und Form.“

Spongioflex® erfüllt alle diese von Dabaghi ​​et al., Scotti et al. beschriebenen Anforderungen. und Peirera et al. und es lässt sich in Größe und Form anpassen und ist daher derzeit die optimale Wahl für den teilweisen Meniskusersatz.

Dickerson et al. beschreibt, dass „das Gerüst eine hohe Flüssigkeitsleitfähigkeit haben muss, einhergehend mit einer hohen Porosität …“ Porosität ermöglicht eine schnellere Zellintegration entlang der Oberfläche und durch die Dicke des Gerüsts und fördert so die Integration in das Wirtsgewebe.“ „Das Gerüst muss die Zellen anleiten, alle vier Zonen der Gewebestruktur zu regenerieren.“

Dies ist bei Spongioflex® der Fall, da es porös ist und Zellen leiten kann. Scotti et al. schlägt 2013 vor, CMI zur teilweisen Meniskusregeneration zu verwenden, aber dieses Produkt ist inzwischen vom Markt genommen und sie beschreiben bereits die Schrumpfung des Transplantats. Kniestabilität und ein gerades Knie sind eine Voraussetzung für die vorgeschlagene Studie. Dickerson et al. zeigt, dass sich am demineralisierten Ende des Allotransplantats neues Faserknorpelgewebe bildet. Ergebnisse von Credille et al. stützen diese Erkenntnisse. Es wird nicht erneut verknöchern. Smith et al. beschreibt, dass „demineralisierte Spongiosaschwämme von der Food and Drug Administration zugelassene und im Handel erhältliche Produkte sind, die das Potenzial haben, biologische und biomechanische Verbesserungen für die Heilung der Rotatorenmanschette bereitzustellen.“ Der Schwamm kann als Gerüst für die Zellanheftung und -proliferation dienen.“

Credille et al. zeigten in einer aktuellen Veröffentlichung, dass ein biphasisches interpositionelles Spongiosa-Allotransplantat (BioEnthesis; Sparta BioPharma, Inc., Madison, NJ) zur Reparatur der Rotatorenmanschette verwendet werden kann. Das Allotransplantat ist „ein poröses Gerüst für die Migration endogener biologischer Faktoren und behebt somit möglicherweise die fehlende Entthese-Rekapitulation an der Reparaturschnittstelle der Rotatorenmanschette … während die demineralisierte Schicht das Einwachsen von Weichgewebe unterstützt und gleichzeitig als „Schwamm“ fungiert, um Knochenmarkselemente festzuhalten der Reparaturstelle".

Die Gruppe um Prof. Moroder von der Charité hat Spongioflex® zur Glenoidreparatur eingesetzt. Sie beschreiben, dass das Transplantat nicht wieder verkalkt. Auch das Glenoid ist keine knöcherne Struktur. Sie erhielten ein Ethikvotum (EA1/039/18) für die Verwendung des gleichen Produkts in nicht-knochenhaltigen Strukturen und konnten eine erfolgreiche Wiederherstellung des Glenoids vorweisen.

Sundar et al. beschreibt, dass die Verwendung von demineralisierter Knochenmatrix den Faserknorpel erhöht, wenn sie zur Augmentation der Reparatur der Rotatorenmanschette verwendet wird. Das verwendete Transplantat (Spongioflex®) bietet ein Gerüst für die Zellmigration von Meniskuszellen aus benachbarten Teilen des Meniskus. Die geplante Studie wird zeigen, dass diese Art von Allotransplantat für den teilweisen Meniskusersatz geeignet ist, da es die Zellmigration ermöglicht und über genügend Porosität verfügt, um die Flüssigkeitsleitung zu ermöglichen. Wie von Wildemann et al. In der demineralisierten Knochenmatrix (Spongioflex®) verbleiben ausreichend Wachstumsfaktoren, um die Bildung neuer Faserknorpel zu unterstützen. Scotti et al. unterstreicht die Bedeutung von Wachstumsfaktoren für die Meniskusregeneration.

Zusammenfassend lässt sich aus der Literatur schließen, dass Spongioflex® ein attraktives Gerüst für die teilweise Meniskusreparatur ist, da es vollständig biologisch ist, immer noch über faserknorpelinduzierende Faktoren verfügt, Zellmigration und Flüssigkeitsleitfähigkeit ermöglicht, biomechanischen Kräften widersteht und keine Immunreaktivität hervorruft Es ist in der Größe anpassbar und lässt sich leicht vernähen. Der partielle Meniskusersatz ist eine etablierte chirurgische Behandlung für Patienten, die sich einer teilweisen Meniskusentfernung unterzogen haben, um das Einwachsen von Zellen und die Regeneration von meniskusähnlichem Gewebe zu bewirken.