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Fragestellung: Degenerative Bandscheibenveränderungen zählen zu den häufigsten orthopädischen Erkrankungen. Die verursachten Schmerzen führen zu hoher Belastung von Patienten, die sekundären Krankheitskosten sind enorm.

Bisherige Therapieansätze zielen vor allem auf die Beherrschung der Symptome der degenerativen Veränderungen ab. Sie greifen erst spät in die Krankheitsentwicklung ein. Große Erwartungen liegen aktuell in der Übertragung von Zell-basierten Therapieerfolgen der

Regeneration des hyalinen Gelenkknorpels auf die Bandscheibe (BS).

Für die Entwicklung leistungsfähiger Produkte ist ein fundiertes Verständnis der Gewebearchitektur erforderlich. Unser Ziel war es, die Gewebearchitektur unter dem Blickwinkel der zellulären räumlichen Organisation zu verstehen.

Methodik: Bandscheibengewebe, welches intraoperativ gewonnen wurde (Trauma, Bandscheibenprolaps oder -degeneration, n=27) wurde entsprechend Anamnese, Gewebekonsistenz, klinischen und kernspintomographischen Befundes in verschiedene Degenerationsgrade eingeteilt. Es folgte die immunhistochemische Aufarbeitung und 3D-Analyse der räumlichen Zellorganisation im Gewebe. Die charakteristischen zellulären Muster der verschiedenen Stadien wurden herausgearbeitet. Zudem erfolgte die Analyse der Interzellularsubstanz bezüglich Kollagen- und Glykosaminoglykangehaltes.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Es konnte gezeigt werden, dass die zelluläre Organisation sich wesentlich mit dem jeweiligen Degenerationsgrad ändert. Das physiologische Grundmuster scheint eine paarige Zellorganisation zu sein. Diese Paare richten sich entlang der Kollagenfaserhauptrichtung aus. Im Laufe fortschreitender Degeneration kann eine Veränderung dieser Muster festgestellt werden. Zunächst kommt es zu einer Aggregierung von Zellen in Cluster, im weiteren Verlauf des Verschleißes geht dann die Ordnung zunehmend verloren und Zellen liegen diffus einzeln im Gewebe. Interessanterweise kann begleitend zu der Veränderung der Zellanordnung auch ein Verlust der perizellulären Matrix beobachtet werden.

Neben der Möglichkeit über die zelluläre Organisationsform den Degenerationsgrad der Bandscheibe lichtmikroskopisch abschätzen zu können ist gerade für die Evaluation experimentell-medikamentöser Therapieansätze sowie die Konzeption bandscheibenspezifischer Regenerationsmatrices dieses neue Verständnis der gewebespezifischen Zellorganisation entscheidend.