Infiltrationstherapien in der Orthopädie

Infiltrationstherapien haben einen hohen Stellenwert bei der konservativen Behandlung von Gelenkbeschwerden und in den letzten Jahren hat es auf diesem Gebiet viele Fortschritte gegeben. In diesem Artikel werden die verschiedenen Möglichkeiten der modernen Infiltrationstherapie verglichen und die Vor- und Nachteile der einzelnen Verfahren besprochen. Diese Informationen sollen helfen, eine fundierte Beratung der Patienten sowie eine gezielte und wirksame Behandlung bei Gelenkbeschwerden anbieten zu können.

Infiltrationstherapien sind ein wichtiger Bestandteil bei der Behandlung von Gelenkerkrankungen. Bei diesen Therapien werden Therapeutika wie Kortikosteroide, Hyaluronsäure oder plättchenreiches Plasma (PRP) direkt an den Wirkort injiziert, um Entzündungen und Schmerzen zu lindern und die Gelenkfunktion zu verbessern (Tab. 1). Ursprünglich fand diese Therapie primär Verwendung bei der Unterstützung einer konservativen Behandlung, jedoch wird sie heutzutage immer häufiger auch bei operativen Behandlungen eingesetzt, um die biologische Regenerationsfähigkeit zu unterstützen.¹ Die Wirksamkeit sowie die klinische Anwendbarkeit unterscheiden sich aber grundlegend zwischen den verschiedenen Therapeutika. So soll dieser Artikel einen Überblick über den aktuellen Wissensstand, die spezifischen Vor- und Nachteile sowie die wissenschaftliche Evidenz der Wirksamkeit geben.

Kortikosteroide und Lokalanästhetika

Infiltrationen mit einer Kombination aus Kortikosteroiden und Lokalanästhetika werden bereits seit Jahrzehnten zur Behandlung von Gelenkerkrankungen eingesetzt und zählen daher zu den am häufigsten verwendeten Infiltrationstherapien.² Sie werden zur raschen Linderung von Schmerzen und Entzündungen bei Patienten mit Gelenkerkrankungen wie Arthrose und rheumatoider Arthritis eingesetzt. Allerdings wird der intraartikuläre Einsatz von Kortikosteroiden und Lokalanästhetika aufgrund der potenziellen Nebenwirkungen und der begrenzten Langzeitwirksamkeit heutzutage immer kritischer diskutiert.

Lokalanästhetika führen zu einer schnellen, temporären Schmerzlinderung, ohne Einfluss auf den Symptomursprung zu nehmen. Kortikosteroide können aufgrund ihrer potenten antiinflammatorischen Wirkung zu einer raschen Symptomlinderung führen. Dies kann wichtig sein, wenn frühere konservative Behandlungsmöglichkeiten unwirksam waren oder es sich beispielsweise um einen akuten inflammatorischen Schub einer fortgeschrittenen arthrotischen Gelenksdegeneration handelt. Die Anwendung von Kortikosteroiden kann hierbei zum Teil die Notwendigkeit eines chirurgischen Eingriffs hinauszögern.³ Dies kann für Patienten von Vorteil sein, die aufgrund von Komorbiditäten nicht für einen chirurgischen Eingriff infrage kommen oder eine Operation vermeiden möchten. Die Anwendung gilt bei korrekter Durchführung und Einhaltung einer Asepsis als sicher. Bei einer Keimverschleppung kann es zu einem schwerwiegenden iatrogenen Gelenksinfekt kommen, da die körpereigene Immunantwort durch die verwendeten Kortikosteroide supprimiert wird.²

Die Wirkung von Kortikosteroiden und Lokalanästhetika ist meistens zeitlich limitiert, da die Ursache der Gelenkbeschwerden nicht behandelt wird. Die Patienten benötigen daher häufig wiederholte Injektionen, um die Symptome weiterhin zu lindern. Jedoch kann die langfristige Anwendung von Kortikosteroiden das Infektionsrisiko erhöhen und zu systemischen Nebenwirkungen wie Hyperglykämie, Bluthochdruck und Osteoporose führen. Ausserdem wurde in experimentellen Studien ein chondrotoxischer Effekt bei Anwendung von Kortikosteroiden und Lokalanästhetika nachgewiesen, der bei wiederholter Anwendung zu relevanten Knorpelschäden führen kann.⁴ Daher solltenKortikosteroide und Lokalanästhetika nur noch bei akuten inflammatorischen Prozessen eingesetzt werden. Den nachfolgend erwähnten alternativen Infiltrationstherapeutika sollte dementsprechend wenn möglich der Vorrang gewährt werden.

Hyaluronsäure

Hyaluronsäure ist ein natürlich vorkommendes Glykosaminoglykan, welches eine wesentliche Rolle bei der Gelenkschmierung und Stossdämpfung spielt. Es handelt sich um ein langkettiges Polysaccharid, das aus sich wiederholenden Disaccharideinheiten besteht. Hyaluronsäure ist ein stark hydrophiles Molekül und kann daher viele Wassermoleküle binden, was zu den einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften mit hoher Viskosität und Elastizität führt. Dies macht sie zu einem wichtigen Bestandteil der Synovialflüssigkeit im gesunden Gelenk. Im Gelenk wird Hyaluronsäure von Synovialzellen und Chondrozyten produziert und in die Synovialflüssigkeit abgegeben. Die Konzentration in der Synovialflüssigkeit nimmt mit dem Alter und bei Patienten mit degenerativen Gelenkerkrankungen ab.⁵

Die pharmakologische Wirkungsweise von Hyaluronsäure-Infiltrationen ist komplex und nicht vollständig geklärt. Hyaluronsäure verringert aufgrund der Viskosität die Reibung und den Verschleiss zwischen den Gelenkflächen.⁵ Ausserdem konnte in Studien eine entzündungshemmende und schmerzlindernde Wirkung gezeigt werden. Experimentell wurde eine Verringerung der Produktion von proinflammatorischen Zytokinen und Neuropeptiden nachgewiesen.⁶ Darüber hinaus kann Hyaluronsäure den Stoffwechsel von Knorpelzellen stimulieren, die Synthese der extrazellulären Matrix verbessern und matrixabbauende Enzyme hemmen, wodurch die Reparatur und Regeneration des Knorpels gefördert werden.

Im klinischen Alltag bleibt der Einsatz aufgrund der widersprüchlichen Studienlage weiterhin umstritten. Einige randomisierte kontrollierte Studien und Metaanalysen haben gezeigt, dass die intraartikuläre Injektion von Hyaluronsäure eine Schmerzlinderung bewirken und die Gelenkfunktion verbessern kann. Andere klinische Studien haben hingegen keinen signifikanten Unterschied zwischen Hyaluronsäure-Injektionen und Placebobehandlungen festgestellt. Insbesondere bei fortgeschrittenen Gelenkdegenerationen scheint sich nur ein limitierter Effekt zu zeigen.⁷

Hyaluronsäure kann somit insbesondere bei Patienten mit leichter bis mittelschwerer Arthrose eine gute Behandlungsoption gegenüber Kortikosteroiden sein. Allerdings können die hohen Kosten und die Notwendigkeit wiederholter Injektionen einen einschränkenden Faktor für Patienten darstellen.

Plättchenreiches Plasma (PRP)

Die Therapie mit PRP hat in den letzten Jahren als Behandlungsoption für Gelenkbeschwerden an Popularität gewonnen und wird zunehmend für verschiedene orthopädische Erkrankungen eingesetzt, unter anderem bei Arthrose, Tendinopathien und ligamentären Verletzungen.⁸ PRP ist eine aufkonzentrierte Lösung aus Blutplättchen, die aus dem eigenen Blut des Patienten gewonnen wird und verschiedene Wachstumsfaktoren und Zytokine enthält, welche Heilung und Regeneration des Gewebes fördern sollen. Allerdings gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den PRP-Präparaten und das Verständnis der Unterschiede in ihrer Zusammensetzung und Wirkungsweise ist entscheidend.⁹ Man unterscheidet drei Haupttypen von PRP: leukozytenreiches PRP, leukozytenarmes PRP und reines plättchenreiches Plasma (Tab. 2).

Leukozytenreiches PRP (LR-PRP) wird durch ein zweistufiges Zentrifugationsverfahren gewonnen, bei dem das Vollblut in drei Schichten aufgetrennt wird. Die obere Schicht besteht aus Plasma, die mittlere Schicht enthält Thrombozyten und Leukozyten und die untere Schicht enthält Erythrozyten.¹⁰ Die mittlere Schicht wird entnommen und erneut zentrifugiert, um LR-PRP zu erhalten. Diese Art von PRP hat eine hohe Leukozytenkonzentration und enthält proinflammatorische Zytokine, so dass es sich für die Behandlung akuter Verletzungen mit entzündlicher Komponente eignet, wie z.B. akuter Sehnen- oder Bänderverletzungen.

Leukozytenarmes PRP (LP-PRP) wird durch ein ähnliches Zentrifugationsverfahren gewonnen, jedoch mit einem zusätzlichen Schritt zur Entfernung der Leukozyten aus der mittleren Schicht. Diese Art von PRP enthält einen geringen Anteil an Leukozyten und ist reich an Wachstumsfaktoren, sodass sie sich für die Behandlung chronischer Verletzungen mit geringer Entzündungskomponente eignet, wie z.B. Arthrose und chronische Tendinopathien.¹⁰

Reines plättchenreiches Plasma (P-PRP) wird durch ein einstufiges Zentrifugationsverfahren gewonnen, bei dem Vollblut in zwei Schichten getrennt wird: eine untere Schicht mit Erythrozyten und eine obere Schicht mit Plasma und Thrombozyten. P-PRP enthält die höchste Konzentration an Blutplättchen und eignet sich für die Behandlung akuter Verletzungen.⁹

Die Zusammensetzung von PRP variiert je nach Herstellungsverfahren.¹¹ LR-PRP enthält einen hohen Anteil an Leukozyten und proinflammatorischen Zytokinen wie Interleukin-1β (IL-1β) und Tumornekrosefaktor-α (TNF-α), welche die Immunantwort stimulieren und die Geweberegeneration fördern. LP-PRP und P-PRP hingegen enthalten hohe Mengen an Wachstumsfaktoren, wie den «platelet derived growth factor» (PDGF), den «transforming growth factor β»(TGF-β) und den «vascular endothelial growth factor»(VEGF), die die Heilung und Regeneration des Gewebes fördern.

Die pharmakologische Wirkungsweise von PRP ist multifaktoriell und umfasst verschiedene Wachstumsfaktoren und Zytokine.¹⁰ PDGF und TGF-β fördern die Zellproliferation und -differenzierung, während VEGF die Angiogenese und Gewebereparatur fördert. Proinflammatorische Zytokine wie IL-1β und TNF-α stimulieren die Immunantwort und fördern die Geweberegeneration.

Die klinische Anwendung hat aufgrund der möglichen regenerativen Eigenschaften an Popularität gewonnen.⁹ Für den Einsatz spricht, dass PRP die Geweberegeneration beschleunigen, Schmerzen lindern und die Gelenkfunktion verbessern kann. PRP ist eine autologe Behandlung, was das Risiko von allergischen Reaktionen und Infektionen verringert. Dem gegenüber stehen die hohen Kosten, das Fehlen standardisierter Protokolle, was zu Schwankungen in der Zusammensetzung und Wirksamkeit führen kann, und die unklare Evidenz der Studienlage, welche widersprüchliche Ergebnisse hinsichtlich der Wirksamkeit von PRP zeigt. Einige Studien haben eine signifikante Verbesserung der Schmerzen und der Funktion nach einer PRP-Behandlung gezeigt, während andere keine signifikanten Unterschiede im Vergleich zu Placebo oder anderen Behandlungen festgestellt haben.¹² Die beste Evidenz gibt es momentan für den Einsatz bei Gonarthrose.

Stammzellen

Neben den bisherigen Therapeutika werden auch neuere biologische Infiltrationstherapien erforscht. Hierbei werden autologe Stammzellen gewonnen, welche anschliessend an den Ort der Pathologie injiziert werden, um die Reparatur und Regeneration des Gewebes zu fördern. Die Verwendung von «bone marrow aspirate concentrate» (BMAC), «synovial mesenchymal stem cells» (SMSC) und «stromal vascular fraction cells» (SVF-Zellen) hat sich in Studien als vielversprechend gezeigt.¹³ Neben der geringen Evidenz sind zum jetzigen Zeitpunkt auch regulatorische und rechtliche Aspekte ein Hindernis für den routinemässigen klinischen Einsatz.

«Bone marrow aspirate concentrate» (BMAC)

Dieses konzentrierte Knochenmarkaspirat enthält unter anderem mesenchymale Stammzellen (MSC), hämatopoetische Stammzellen und Thrombozyten. BMAC wurde unter anderem zur Behandlung von Arthrose untersucht. Studien haben gezeigt, dass BMAC die Knorpelregeneration fördern, Schmerzen lindern und die Funktion bei Patienten mit Kniearthrose verbessern kann.¹⁴ Die Evidenzlage für BMAC bei anderen Erkrankungen ist jedoch weniger eindeutig.

«Synovial mesenchymal stem cells» (SMSC)

SMSC sind eine Quelle für MSC, die in der Synovialflüssigkeit der Gelenke vorkommen. Experimentell konnte gezeigt werden, dass sie sich in Knorpel-, Knochen- und Fettzellen differenzieren können.SMSC wurden in der Behandlung von Kniearthrose untersucht, mit vielversprechenden Ergebnissen. Eine randomisierte kontrollierte Studie zeigte, dass SMSC bei Patienten mit Kniearthrose nach 12 Monaten Schmerzen und Funktion verbesserten.¹⁵ Es sind jedoch noch weitere Studien erforderlich, um das Injektionsprotokoll zu optimieren und die Evidenz weiter zu stärken.

«Stromal vascular fraction cells» (SVF-Zellen)

SVF-Zellen sind eine Mischung von Zellen, die aus autologem Fettgewebe gewonnen werden. Sie enthalten MSC, Endothelzellen und Immunzellen. SVF-Zellen wurden zur Behandlung verschiedener Pathologien untersucht, darunter Kniearthrose und Rotatorenmanschettenrupturen. Ein systematischer Review über den Einsatz von SVF-Zellen zur Behandlung von Kniearthrose zeigte, dass die Injektion von SVF-Zellen bei den meisten Patienten zu einer Verbesserung der Schmerzen und der Funktion führte.¹⁶ Allerdings gibt es nur wenige Belege für die Anwendung von SVF-Zellen bei anderen Erkrankungen.

Zusammenfassung

Kortikosteroide, Hyaluronsäure und plättchenreiches Plasma (PRP) sind häufig verwendete Infiltrationstherapien bei orthopädischen Erkrankungen. Jedes dieser Therapeutika hat eigene Vor- und Nachteile und die Wahl muss auf die jeweilige Pathologie und Komorbidität des Patienten abgestimmt sein.

Kortikosteroide in Kombination mit Lokalanästhetika sind wirksam in der Linderung von Schmerzen und Entzündungen bei einer Reihe von orthopädischen Erkrankungen wie Arthrose und Tendinopathien. Jedoch handelt es sich nur um eine vorübergehende Symptomlinderung ohne Behandlung der auslösenden Pathologie. Die langfristige Anwendung mit wiederholten Injektionen kann zu unerwünschten Wirkungen wie Knorpelabbau, Osteoporose und Sehnenrissen führen. Sie sollten deshalb zurückhaltend eingesetzt werden.

Hyaluronsäure-Injektionen können die Gelenkfunktion verbessern und Schmerzen lindern. Obwohl der genaue Wirkmechanismus noch unklar ist, wird angenommen, dass Hyaluronsäure als Schmiermittel und Stossdämpfer im Gelenk wirkt. Die Wirkung von Hyaluronsäure-Injektionen kann einige Monate anhalten und wiederholte Injektionen gelten als nebenwirkungsarm.

Die PRP-Therapie hat in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen, da es sich um eine minimalinvasive Behandlungsoption handelt, bei der das Eigenblut des Patienten zur Förderung der Regeneration eingesetzt wird. PRP enthält Wachstumsfaktoren und Zytokine, die die Gewebereparatur und -regeneration anregen. Die aktuelle Studienlage zu PRP-Therapien ist sehr heterogen und eine umfassende Empfehlung kann aufgrund der aktuell vorhandenen Evidenz noch nicht ausgesprochen werden.Künftige Forschung sollte sich auf die Standardisierung von PRP-Herstellungsverfahren und klare Indikationskriterien bei der Patientenauswahl konzentrieren. Dadurch kann ein gezielteres Therapieangebot entstehen und die Wirksamkeit besser erforscht werden.

Moderne Stammzelltherapien mittels BMAC, SMSC oder SVF-Zellen befinden sich in der Entwicklung und zeigen ein vielversprechendes Potenzial, es fehlt aktuell aber noch an qualitativ hochstehenden Studien sowie an regulatorischen Rahmenbedingungen, um eine allgemeine Empfehlung abgeben zu können.

Insgesamt sind Infiltrationstherapien wertvolle Hilfsmittel bei der Behandlung von orthopädischen Erkrankungen und werden auch in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Behandlung von Gelenkschmerzen und -entzündungen spielen.

Literatur: