Osteoarthrose (OA) ist eine altersbedingte und/oder posttraumatische multifaktorielle, langsam voranschreitende und prim?r nicht-entz¨¹ndliche degenerative Erkrankung der synovialen Gelenke, welche langfristig eine irreversible Zerst?rung der Gelenke zur Folge hat. Obwohl OA die h?ufigste muskuloskelettale Pathologie darstellt und weltweit erhebliche gesundheitliche und soziale Probleme zur Folge hat, ist die genaue ?tiologie der Erkrankung weiterhin ungekl?rt. Altersbedingte Abnutzung, ?berbeanspruchung, Fehlstellungen der Gelenke, genetische Veranlagung und metabolische Probleme (?bergewicht, Immunreaktionen, Diabetes) spielen ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Entstehung der OA. Die OA-Pathophysiologie kann das gesamte Gelenk, also den Gelenksknorpel, den subchondralen Knochen, die B?nder und Sehnen sowie die Synovialmembran und die Gelenkskapsel betreffen. OA der H¨¹ft- und Kniegelenke verursachen die gr??te Belastung der Bev?lkerung, da Schmerzen und Steifheit in diesen Gelenken meistens zu erheblichen Behinderungen und Arbeits- und Lebenseinschr?nkungen f¨¹hrt, welche am Ende einen operativen
Austausch der Gelenke mit einer k¨¹nstlichen Endoprothese erfordern. Eine Schl¨¹sselstellung in der OA-Pathogenese nimmt die mechanische ?berbelastung der Gelenke ein, bedingt durch exzessiven aberranten oder auch physiologisch normalen mechanischen Stress auf urspr¨¹nglich gesunden oder bereits pathologisch? beeintr?chtigten artikul?ren Knorpel, Knochen oder Ligamente.
Hier setzt die DFG-Forschergruppe ?ExCarBon¡° (Exploring articular cartilage and subchondral bone degeneration and regeneration in osteoarthritis) an, deren Thema die Analyse der Degenerations- und Regenerationsprozesse des artikul?ren Knorpels und des subchondral Knochens in der OA- Pathogenese ist. Das prinzipielle Ziel der Forschergruppe ist die Aufkl?rung mechanosensitiver Wege, ¨¹ber die eine mechanische St?rung zu pathologisch ver?nderten knorpeligen und kn?chernen Geweben f¨¹hrt, was von hoher Wichtigkeit f¨¹r unser Verst?ndnis der Krankheit ist. Weiterhin sollen zellbasierte regenerative Strategien eine passende mechanische Konditionierung und ein Tissue-engineering basiertes Konstruktdesign f¨¹r eine erfolgreiche Wiederherstellung der Gelenksfunktionen einbeziehen.
Die Forschergruppe wird sich mit den strukturellen und molekularen regulatorischen Einzelheiten der Gelenksphysiologie und ¨Cpathophysiologie besch?ftigen. Es sollen spezifische Molek¨¹le, die die Mechanosensitivit?t der Knorpel- und Knochenzellen und deren zellul?re Antworten modulieren, identifiziert sowie gemeinsame Nenner der Knorpel- und subchondralen Knochenzerst?rung und -regeneContactration gefunden werden. Dazu werden zur Translation der Forschungsergebnisse verschiedene pr?klinische Tiermodelle etabliert, die sp?tere klinische Applikationen erleichtern.
°ÙÀû¹¬_°ÙÀû¹¬ÓéÀÖƽ̨£¤¹ÙÍøer Fokus erfordert einen synergistischen klinischen und pr?-klinischen Forschungsansatz, die Anwendung eines diversen methodologischen Repertoires aus den Gebieten der Medizin, der Lebens- und Materialwissenschaften sowie den
Einsatz verschiedener in vivo und in vitro Modelle. Die Kombination der Expertise aus vielen unterschiedlichen Gebieten wie der Orthop?die und Unfallchirurgie, der Molekular- und Zellbiologie, Chemie und Biochemie, Physik und dem Tissue-engineering in einem interdisziplin?ren Ansatz ist eine wichtige Voraussetzung
f¨¹r den Erfolg des Konsortiums. Die Zusammensetzung des Konsortiums spiegelt diese multidisziplin?re Natur wieder, da alle beteiligten Gruppen hoch spezialisiert sind mit Bezug auf das muskuloskelettale System und die Knorpel- und Knochenforschung, kombiniert mit einem tiefgreifenden Wissen der ma?geblichen fundamentalen Molek¨¹le, die Knorpel- und Knochenphysiologie und? Pathophysiologie beeinflussen. Alle Projektleiter weisen eine exzellente Publikationsleistung im Bereich der muskuloskelettalen Forschung auf und sind in der nationalen und internationalen Forschungsgesellschaft wohlbekannt. Ein weiterer Vorteil ist die enge Kooperation von Grundlagenwissenschaftlern und Chirurgen womit eine effektive Kombination experimenteller und klinischer Expertise m?glich ist, welche imperativ f¨¹r eine schnelle Translation der Ergebnisse in die klinische Routine ist.
Die Originalit?t und der Mehrwert dieser Forschergruppe spiegeln sich in der konzertierten Anstrengung wieder, molekulare Mechanismen der Pathophysiologie der artikul?ren Knorpel und subchondralen Knochenmatrix aufzudecken. Es gibt einen gemeinsamen Fokus der Gruppe auf die molekularen Komponenten biomechanischer und neuronaler Prozesse, welche essentiell f¨¹r die Knorpel- und Knochenhom?ostase sind. Das Konsortium verwendet innovative Strategien und ein konvergierendes Methodenarsenal um zu verstehen, wie diese Komponenten interagieren und ihre Aktionen orchestrieren, sowohl in gesunden als auch erkrankten Knorpel und subchondralen Knochen. Es werden zwei fundamentale Aspekte der Knorpel- und Knochenbiologie kombiniert: Gewebezerst?rung und Geweberegeneration.
Konsortiumsstruktur: Die Forschungsgruppe besteht aus 7 Teilprojekten, die sich auf die Bearbeitung von zwei Forschungsschwerpunkten des Gelenks fokussieren: Artikul?rerKnorpel und subchondraler Knochen. Die verschiedenen Farbt?ne der Teilprojekte (TPs) markieren ihre Zugeh?rigkeit zu jeweils einem der drei? Forschungs-Cluster.
Die Forschergruppe wird zun?chst f¨¹r 3 Jahre von der DFG finanziell gef?rdert und beinhaltet ein Gesamt-Finanzvolumen von ca. 2.500.000,- €. Sprecherin der Forschergruppe ist Prof. Dr. Susanne Gr?ssel, Lehrstuhl f¨¹r Orthop?die,? Experimentelle Orthop?die, Universit?t Regensburg. Beteiligte Arbeitsgruppen und Projektleiter sind Dr. Zsuzsa Jenei-Lanzl aus der Orthop?die und Prof. Peter Angele aus der Unfallchirurgie, beide an der Universit?t Regensburg lokalisiert. Aus M¨¹nchen sind ebenfalls 3 Arbeitsgruppen beteiligt, PD Dr. Attila Aszodi (stellvertretender Sprecher) aus der Unfallchirurgie der LMU; Prof. Dr. Hauke Clausen-Schaumann von
der M¨¹nchener Universit?t der angewandten Wissenschaften und Prof. Dr. Arndt Schilling aus der Klinik f¨¹r Plastische Chirurgie und Handchirurgie, Technische Universit?t, M¨¹nchen. Vervollst?ndigt wird die Gruppe von Prof. Dr. Wiltrud Richter
aus dem Lehrstuhl f¨¹r Orthop?die, Zentrum f¨¹r Experimentelle Orthop?die am Universit?tsklinikum Heidelberg und Prof. Dr. Andrea Vortkamp aus dem Lehrstuhl f¨¹r Entwicklungsbiologie der Universit?t Duisburg-Essen.