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Fragestellung: Die Osteoarthrose (OA) ist eine der weitverbreitesten orthopädischen Erkrankungen mit bislang unbekannter Ätiologie. Die Pathophysiologie ist durch einen progredienten Verlust der Knorpel- und Knochensubstanz gekennzeichnet. Therapeutische Ansätze, um die Progression zu stoppen, gibt es nicht.

Während die OA primär als eine nicht-entzündliche Erkrankung angesehen wurde, wird den inflammatorischen Pathomechanismen in der Progression der OA eine zunehmende Bedeutung beigemessen. Die Bedeutung der lokalen Inflammation in dem Prozess der Knorpel- und Knochendestruktion sind jedoch bislang noch weitestgehend unbekannt.

Das Ziel dieser Arbeit war es die Präsenz von inflammatorischen Zellen und deren Zytokine in den Kniegelenken von OA Patienten zu untersuchen. Durch den Einschluss von Patienten mit Teilgelenks- und Vollgelenksarthrose sollte untersucht werden ob sich dieses Inflammationsmuster mit der Progression der OA verändert.

Methodik: Insgesamt wurden 59 Patienten (67 ± 11 Jahren) (26 Teilgelenks- und 23 Vollgelenksarthrose) in diese Studie eingeschlossen. Die Synovialmembran (SM) wurde durchflusszytometrisch auf die Präsenz von CD4+ T Helferzellen, CD8+ zytotoxischen T-Zellen, CD19+ B-Zellen, CD14+ Macrophagen und CD16+CD56+ natürlichen Killerzellen untersucht. Die korrespondierende Synovialflüssigkeit wurde quantitativ mittels Multiplex Analyse auf eine breite Anzahl an pro- und anti-inflammatorischen Zytokinen untersucht. Die statistische Analyse erfolgte mittels t-test und Mann-Whitney U-Test.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die Synovialmembran zeigte ein spezifisches Infiltrationsmuster, wobei CD14+ Makrophagen (16.6 ± 9.7%) und CD4+ T-Zellen (5.4 ± 6.3%) die beiden größten Zellpopulationen darstellten. Zytotoxischen CD8+ T-Zellen (1.9 ± 1.9%), CD19+ B-Zellen (3.1 ± 3.6%), und CD16+CD56+ natürlichen Killerzellen (0.02 ± 0.03%) waren nur zu einem geringen Anteil in den betroffenen Gelenken nachweisbar. Der Vergleich zwischen den beiden Gruppen zeigte eine signifikant höhere Infiltration (p=0.0009***) mit inflammatorischen Zellen bei Patienten mit Vollgelenksarthrose. In dieser Gruppe wurde auch eine signifikant (p=0.0267*) höhere Präsenz von CD4+ T-Zellen nachgewiesen. Die Analyse der SF zeigte zusätzlich, dass Pt. mit Vollgelenksarthrose signifikant höhere Werte an pro-inflammatorischen Zytokinen aufwiesen (IL-7, IL-8, IL-9, IL-10, IL-12, Eotaxin, CXCL1).

Die Infiltration von arthrotischen Gelenken mit inflammatorischen Zellen weist ein spezifisches Muster auf, welches sich mit der Progression der Erkrankung verändert. CD14+ Makrophagen und CD4+ T-Zellen scheinen eine entscheidende Rolle in der Pathogenese der OA zu spielen. Die höhere Präsenz von CD4+ T-Zellen bei der Vollgelenksarthrose und die signifikant höheren Werte an inflammatorischen Zytokinen lassen vermuten, dass die Inflammation mit der Progression der Erkrankung zunimmt. Die Manipulation dieser Zellpopulationen könnte ein neues therapeutisches Fenster in der Behandlung der OA eröffnen.