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Fragestellung: Die Osteoarthrose (OA) führt zu einer progredienten schmerzhaften Bewegungseinschränkung. Pathophysiologisch ist die OA durch einen zunehmenden Knorpel- und Knochensubstanzverlust gekennzeichnet. Synoviale Inflammation wird zunehmend als ein Aspekt der Pathophysiologie der OA verstanden. Interaktionen zwischen den inflammatorischen Zellen und dem Nervensystem scheinen auch an der Entstehung von OA-Schmerzen beteiligt zu sein. Welche T-Zellsubpopulationen bei OA-Schmerzen klinisch relevant sind, bleibt jedoch unklar. Ziel der Arbeit war es die T-Zellinfiltration von peripherem Blut (PB), Synovialflüssigkeit (SF) und Synovialgewebe (SG) bei Gonarthrosepatienten zu charakterisieren und mit klinischen Parametern zu korrelieren, um T-Zellsubpopulationen zu identifizieren, die bei Gelenkschmerzen von Bedeutung sein könnten.

Methodik: PB, SF und SG wurden von 48 Patienten mit Gonarthrose (Kellgren&Lawrence II-IV) im Rahmen von geplanten Endoprothesenimplantationen gewonnen. Aus übereinstimmenden Proben wurden CD3+CD4+ und CD3+CD4- T-Zellen durchflusszytometrisch isoliert und auf bestimmte T-Zelloberflächenmarker (CXCR3, CCR4, CD25, CCR3, CCR5, CD127, CD161, CCR6) analysiert. Die klinischen Parameter der Patienten zum OP-Zeitpunkt wurden mittels standardisierter Fragebögen (VAS, AKSS, OKS, FFb-H-OA) erfasst. Als primärer Endpunkt wurde die durchschnittliche präoperative Schmerzintensität (VAS 0-10) definiert. Die Korrelationsanalyse erfolgte mittels Spearmans Rangkorrelationskoeffizient.

Ergebnisse und Schlussfolgerung: Die durchschnittliche Schmerzintensität der Studienpopulation (67±9 J; 36w, 12m; BMI: 30±6,4) lag bei 7,19±2,12 und 80% hatten eine hochgradige OA (III-IV). Es konnten signifikante Unterschiede im T-Zellinfiltrationsmuster zwischen den Gewebetypen festgestellt werden. Die absolute T-Zellzahl (CD3+ Zellen) war im PB signifikant höher als im SG (p<0.01) und der SF (p<0.0001). Der relative Anteil an CD3+CD4+ T-Zellen war je nach Gewebetyp 78,4±9,3% (PB), 71,6±10,1% (ST) und 42±16,1% (SF). Die Korrelationsanalysen zeigten, dass mit steigendem OA-Grad die Infiltration von CD3+CD4+CXCR3+ T-Zellen in allen Gewebetypen signifikant abnimmt (Spearmans: PB -,352; SG -,400; SF -,419). Weiterhin korreliert die Abnahme der Kniefunktion (AKSS) mit der synovialen Infiltration von CD3+CD4-CCR5+ T-Zellen (Spearman:-,427, p<0,05). Patienten mit zunehmender synovialer Infiltration dieser T-Zellsubpopulation (CD3+CD4-CCR5+) haben außerdem signifikant stärkere Schmerzen (Spearmans VAS:0,518, p = 0,001).

Die T-Zellinfiltration bei OA unterscheidet sich folglich signifikant vom untersuchten Gewebetyp, wobei einige T-Zellsubpopulationen von klinischer Relevanz hinsichtlich Arthroseprogression (CD3+CD4+CXCR3+) und Gelenkschmerz (CD3+CD4-CCR5+) sein könnten. Die weitere Analyse dieser Zellpopulationen könnte dazu beitragen die Pathophysiologie der OA und die Mechanismen der Schmerzentstehung besser zu verstehen und stellt die Voraussetzung für die Entwicklung neuer therapeutischer Ansätze dar.