Knorpel ist ein essenzieller Teil des Gelenks: Er sorgt dafür, dass die Knochen nicht aneinanderreiben und dass Belastungen abgefedert werden. Doch eine Überbeanspruchung oder Fehlbelastung des Knies kann dem Knorpel sehr zusetzen; er wird porös, nutzt sich ab. Häufige Folge des Knorpelschadens: Schmerzen im Knie, die langfristig zu einer Einschränkung der Belastbarkeit und sogar der Beweglichkeit führen können. Was also tun?
Neben der körpereigenen (autologen) Knorpel-Knochen-Transplantation (OCT oder auch OATS), der Knochenmarkstimulation (Mikrofrakturierung / Nanofrakturierung) und der relativ jungen Methode Minced Cartilage zählt die sogenannte autologe Chondrozyten-Transplantation (ACT) oder auch Knorpelzelltransplantation zu den häufigsten operativen Verfahren, die zur Behandlung von Knorpelschäden am Kniegelenk zum Einsatz kommen.
Die Knorpelzelltransplantation gibt es seit Mitte der 1990er Jahre. Sie gewinnt als verlässliche Methode seit Anfang der 2000er Jahre stetig an Verbreitung und Bedeutung. Neben dem Kniegelenk wird sie häufig auch im Sprunggelenk oder in der Hüfte eingesetzt.
Wir erläutern Ihnen, wie eine körpereigene (autologe) Knorpelzelltransplantation funktioniert, wofür sie geeignet ist und was mögliche Alternativen sind. Wir informieren außerdem zur Dauer der Behandlung und Rehabilitationsmaßnahmen.
Bei der Knorpelzelltransplantation werden im Labor herangereifte Knorpelzellen (Chondrozyten) in den schmerzverursachenden Knorpeldefekt transplantiert und füllen den Defekt nach und nach mit neu gebildetem hyalin-ähnlichem Knorpelgewebe auf. Bevor das geschehen kann, wird dem Patienten aus einem gesunden, wenig belasteten Bereich des entsprechenden Gelenkknorpels während einer Operation Knorpelgewebe und Blut entnommen und an ein Speziallabor geschickt. Innerhalb von etwa sechs bis acht Wochen wachsen im Labor neue Knorpelzellen im Blutserum des Patienten oder in Spenderblutbestandteilen heran und formen das Transplantat, das in einem zweiten Eingriff in der Klinik in den Defekt eingesetzt wird. Beide Eingriffe können zumeist minimal-invasiv, also im Rahmen einer Arthroskopie, erfolgen. Bei einer Arthroskopie handelt es sich um eine Gelenkspiegelung, bei der ein Endoskop durch minimale Schnitte ins Gelenk eingeführt und dort zu therapeutischen Zwecken eingesetzt werden kann. Weil körpereigene Zellen verwendet werden, nennt man das Verfahren „autolog“ (körpereigen).
Eine Knorpelzelltransplantation (ACT) kommt vor allem dann in Frage, wenn es sich um einen begrenzten, symptomatischen und vollschichtigen Knorpelschaden handelt. Dieser wird normalerweise im Befund durch eine Magnetresonanztomographie (MRT) als Schaden 3. oder 4. Grades beschrieben. Die ACT kann bei Defektgrößen ab 2 cm2 eingesetzt werden und ist damit für die Behandlung von kleineren und größeren Knorpeldefekten geeignet. Sie gilt in neueren Expertenempfehlungen ab einer Defektgröße von 4cm² als alternativloser Goldstandard.
Wichtig ist hierbei, dass in der Umgebung des Knorpelschadens noch gesundes Knorpelgewebe vorhanden ist, so dass der neue Knorpel in der ersten Phase geschützt ist und das Transplantat richtig anwachsen kann. Auch sollte keine Arthrose vorliegen, also eine generalisierte großflächige Abnutzung des Knorpels auf allen Gelenkbereichen, da sich dann kein stabiles Gewebe bilden kann. In diesem Zusammenhang ist auch die Unterscheidung zwischen Knorpelschaden und Arthrose wichtig. Oftmals wird bereits bei lokalisierten Knorpelschäden 3. oder 4. Grades von Arthrose gesprochen. Dies ist jedoch nicht korrekt, daher sollte bei der Diagnose insbesondere im jungen Alter immer hinterfragt werden, ob es sich wirklich um eine Arthrose oder einen lokalisierten vollschichtigen Knorpelschaden handelt.
Wie bei anderen Verfahren auch, ist die Entscheidung für oder gegen diese oder ein anderes Verfahren von einer Reihe von Parametern abhängig, zu denen vor allem zählen: Art, Lage und Größe des Knorpeldefekts, sonstige Schäden (z.B. instabiles Gelenk, Beinachsenfehlstellung), Alter, sonstige physische Konstitution sowie das angestrebte Ziel der Behandlung.
Direkt nach der Operation in der Klinik darf das Gelenk meist noch nicht voll belastet werden. Dies hängt aber von dem Ort und dem Aspekt des Knorpelschadens ab: Wird zum Beispiel ein Defekt hinter der Kniescheibe behandelt, sind die Gewebe zwischen Oberschenkel und Unterschenkel unverändert voll funktionsfähig und es kann viel früher belastet werden, dafür muss aber vielleicht die Kniebeugung eingeschränkt werden. Zwar zeigt sich in der Regel bereits nach sechs Wochen eine erste Schicht neuer Zellen auf der operierten Knorpelfläche, doch ist diese noch nicht dick und stabil genug, um vollständig belastet zu werden. Darum wird dem Patienten bei einer Knorpelzelltransplantation im lasttragenden Bereich zwischen Ober- und Unterschenkel meist empfohlen, in den ersten sechs Wochen Unterarmgehstützen zu nutzen, die helfen, diese Bereiche des Kniegelenkes deutlich zu entlasten. Danach wird in Abhängigkeit von den Beschwerden die Belastung nach und nach gesteigert. Das bedeutet aber nicht, dass das Knie nicht bewegt werden sollte – im Gegenteil. Bewegung ist wichtig, damit die transplantierten Knorpelzellen angeregt werden, belastungsfähigen Knorpel zu bilden. Bei der Bewegung verteilt sich zudem die Gelenkflüssigkeit, die den Knorpel ernährt, im Gelenk. Um die Bewegung des operierten Gelenks optimal zu gestalten, werden meist Bewegungsschienen und Physiotherapie eingesetzt.
Was sportliche Belastung anbelangt, ist zwischen verschiedenen Sportarten zu unterscheiden. Es spricht nichts dagegen, wenn drei Monate nach der Operation mit leichter sportlicher Aktivität begonnen wird, die gelenkschonend ist – beispielsweise Radfahren oder Schwimmen. Andere Sportarten und auch andere Tätigkeiten mit intensiven Belastungen des Gelenks sollten frühestens ein Jahr nach der Operation wieder aufgenommen werden. Erst dann ist der Knorpeldefekt vollständig ausgeheilt.
Die ACT hat viele Vorteile: Zum einen können die Eingriffe oft minimal-invasiv erfolgen. Dadurch ist ein langer Aufenthalt in der Klinik nicht notwendig. Des Weiteren bildet sich bei der Knorpelzelltransplantation hyalin-ähnlicher Knorpel, also Knorpel, der dem ursprünglichen Knorpelgewebe sehr ähnlich und hinterher wieder (fast) so belastbar wie vor dem Knorpelschaden ist. Auch bei der Knorpel-Knochen-Transplantation wird hyaliner Knorpel transplantiert. Allerdings kann es hier vereinzelt vorkommen, dass die transplantierten Knorpelstücke nicht einheilen, es Probleme an den Stellen gibt, wo die Zylinder aus dem Knie entnommen wurden oder die Geometrie des Gelenks nicht exakt hergestellt werden kann – bei der Knorpelzelltransplantation heilen die transplantierten, gezüchteten Knorpelzellen dagegen sehr gut ein. Bei einer Knochenmarkstimulation bildet sich hingegen zumeist sogenannter Faserknorpel, der sich in seiner Qualität vom natürlich hyalinen Ursprungsknorpel unterscheidet. Zudem kann es bei der Knochenmarkstimulation aufgrund der Bohrungen und damit einhergehenden Verletzungen des Knochenuntergrunds zu Knochenzysten und Knochenvorsprünge kommen. Ein weiterer Vorteil der Knorpelzelltransplantation ist, dass sie sowohl bei kleineren als auch größeren Knorpeldefekten am Knie eingesetzt werden kann und in wissenschaftlichen Studien von allen Verfahren die besten Langzeitergebnisse nach 10 bis 15 Jahren zeigt. Deshalb gilt diese Methode bei Experten für Defekte über 4cm² als „alternativloser Goldstandard“, wenn sie verfügbar ist.
Allerdings ist die Knorpelzelltransplantation im Vergleich den Behandlungsmethoden Knorpel-Knochen-Transplantation und der Knochenmarkstimulation komplexer. Es sind zwei operative Eingriffe notwendig und die Rehabilitation dauert unter Umständen länger, das heißt das Gelenk kann eventuell langsamer wieder belastet werden. Bis zum Abschluss der Rehabilitation vergeht etwa ein Jahr. Dafür ist der Knorpel hinterher wieder (fast) so belastbar wie vor dem Knorpelschaden. Daher ist diese Methode vor allem auch für Menschen passend, die sportlich aktiv sind und bleiben wollen oder die beruflich viel stehen, laufen oder tragen müssen.
Es gibt alternative Behandlungen für Knorpeldefekte. Allerdings kommt nicht für jeden Knorpeldefekt jede Behandlung bzw. jedes Verfahren in Frage. Dies hängt von vielen verschiedenen patientenindividuellen Faktoren ab, wie beispielsweise Art, Lage und Größe des Defekts, Fehlstellungen wie X-Beine oder O-Beine, aber auch das Alter oder das angestrebte Ziel der Behandlung können eine Rolle spielen. Welche Maßnahmen schließlich in Frage kommen, hängt also ganz vom individuellen Krankheitsbild und Krankheitsverlauf ab.
Bewährte operative Alternativen zur Behandlung von Knorpelschäden sind die autologe Knorpel-Knochen-Transplantation und die Knochenmarkstimulation. Bei der Knorpel-Knochen-Transplantation wird ein gesunder Knorpel-Knochen-Zylinder, der aus einem weniger belasteten Bereich des Kniegelenks entnommen wurde, an die geschädigte Stelle transplantiert. Bei der Knochenmarkstimulation wird der Knochen unter dem Knorpeldefekt angebohrt, um einen Reparaturmechanismus auszulösen. Die aus den Löchern austretenden Zellen gelangen in den Defekt und füllen diesen mit einem Reparaturgewebe auf. Minced Cartilage wird zudem als eine weitere, vielversprechende Methode für die Behandlung von Knorpelschäden genannt. Hierbei wird Knorpel entnommen, zerkleinert und zur Bildung von neuen Knorpelgewebe direkt wieder in den vorhandenen Knorpeldefekt eingesetzt. Allerdings wird sie aufgrund der bislang fehlenden wissenschaftlichen Langzeitstudien noch nicht als empfohlene Methode zur Behandlung von Knorpeldefekten eingestuft, sondern als vielversprechende Potentialmethode (Stand 2025).
Neben diesen Operationen, die direkt auf die Wiederherstellung bzw. den Ersatz des Knorpels abzielen, können andere Operationen zum Schutz des Knorpelbestands sinnvoll sein – beispielsweise die Korrektur von Fehlstellungen wie X-Beinen oder O-Beinen. Solche Fehlstellungen können eine einseitige Abnutzung des Knorpels zur Folge haben. Die Operation zur Korrektur der Fehlstellung kann dann den Knorpelverschleiß stoppen.
Alle genannten Methoden kommen grundsätzlich dann zum Einsatz, wenn der Knorpeldefekt trotz konservativer Therapie Symptome hervorruft und noch keine generalisierte, das gesamte Kniegelenk betreffende Arthrose vorliegt. Kommen auch diese Operationen als Behandlung nicht in Frage, bleibt bei entsprechendem Leidensdruck und ständigen Alltagsbeschwerden als letzte Option der Einsatz eines künstlichen Kniegelenks.
Bevor in der Orthopädie zu operativen Verfahren gegriffen wird, wird man jedoch immer versuchen, die Arthrose bzw. den Knorpelschaden mit konservativen Methoden wie Physiotherapie und anderen manuellen Therapien, Gelenkentlastung durch Einlagen, Orthesen und Gelenkdistraktionsgeräten sowie Injektionen in das Kniegelenk oder Medikamenten in den Griff zu bekommen. Dazu sollte der Gelenkknorpel noch nicht allzu stark beschädigt sein. Einen Knorpelschaden rechtzeitig zu entdecken, ist allerdings nicht immer leicht, da ein Knorpeldefekt bei vielen Patienten lange Zeit keine nennenswerten beziehungsweise unspezifische Beschwerden verursacht. Ist der Knorpelschaden bereits zu weit fortgeschritten, ist ein operativer Eingriff meist nicht mehr zu umgehen.