Die Rolle des sensorischen Nervensystems in der Arthrose Pathologie

• Antragstellerin: Professorin Dr. Susanne Grässel
• Fachliche Zuordnung: Orthopädie, Unfallchirurgie, rekonstruktive Chirurgie
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 279910683

Osteoarthrose (OA), eine degenerative, langsam fortschreitende Erkrankung synovialer Gelenke repräsentiert die häufigste Ursache für Behinderungen und chronischem Schmerz in älteren Menschen. OA führt zu einer Fehlfunktion aller Gelenksgewebe, inklusive dem artikulären Knorpel und dem subchondralen Knochen, und ist initiiert von multiplen Risikofaktoren. Heutzutage können pharmakologische Interventionen nur den Schmerz lindern und Zell- und Medikamenten-basierte Therapien haben nur limitierten Erfolg bei der Regeneration geschädigter Gewebe. Daher besteht eine dringende Notwendigkeit in der Identifizierung neuer Ziele für diagnostische und therapeutische Ansätze, um die Behandlung und Lebensqualität von OA-Pateinten zu verbessern. Die Gelenke sind von Calcitonin gene-related peptide (alpha CGRP)- und Substanz P (SP)- positiven sensiblen Nervenfasern innerviert, welche eine potentielle Ursache tibio-femoralen Schmerzes während pathologischer Veränderungen in der Osteoarthrose darstellen. Eine Veränderung in der sensiblen Gelenksinnervierung ist möglicherweise zumindest teilweise verantwortlich für degenerative Veränderungen, welche zur Entwicklung der OA beitragen. Wir stellen daher folgende Fragen: 1. Wie modulieren SP- und alpha CGRP-positive Nervenfasern und Neurotransmitter die OA Pathogenese? 2. Wie beeinflussen SP und alpha CGRP die Funktion und den Metabolismus artikulärer Chondrozyten? Wir vermuten, dass alpha CGRP-Neuropeptide primär OA-protektiv, während die Effekte von SP-Neuropeptiden konzentrationsabhängig beides sein können: anabol und katabol. 3. Wie tragen Nervenrepulsionsfaktoren zu Änderungen in der alpha CGRP- und SP-positiven sensiblen Nerveninnervierungsprofil der Gelenke in der OA-Pathogenese bei und wie beeinflusst die Inhibition dieser Faktoren die Chondrozytendifferenzierung? Wir vermuten, dass die Expression von sensiblen Repulsionsfaktoren während der OA Pathogenese verändert wird. 4. Wie modulieren SP und alpha CGRP die metabolische Aktivität und Differenzierungskapazität von osteo-chondroprogenitor Zellen? Wir vermuten, dass SP und alpha CGRP neuronale Wege die chondrogene und osteogene Differenzierung von BMSC unterschiedlich beeinflussen. 4. Wie wird ein Biomatlpha erial-basierter Therapieansatz mit beiden sensiblen Neuropeptiden die Gelenkspathogenese beeinflussen? Wir vermuten, dass alpha CGRP a priori anabole Effekte hat, während SP konzentrationsabhängig sowohl anabole als auch katabole Effekte haben kann, wenn diese Neuropeptide zu einem frühen Zeitpunkt in der OA-Pathogenese in das Gelenk appliziert werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen