Was sind Knorpelzellen?

Knorpel, der weniger steif als Knochen und dennoch steifer als Muskel ist, ist eine wichtige Gewebeart, die Teile des Skelettsystems ausmacht. Knorpel, der bei Menschen und Tieren vorkommt, kann kleinere Teile der Skelettstrukturen wie das Kniegelenk ausmachen oder große Teile der Zusammensetzung eines Organismus wie Haie und Rochen ausmachen. Knorpel besteht aus Knorpelzellen, sogenannten Chondrozyten , die die Produktion, Funktion und Reparatur des Gewebes unterstützen.

Knorpelzellen bestehen aus mehreren verschiedenen Materialien, enthalten jedoch eine große Menge an gelatinösen Kollagenfasern. Diese Fasern ermöglichen es dem Knorpel, die Flexibilität beizubehalten, die zur Beschichtung von Gelenkenden und zur Bildung von Strukturen wie Nase und Ohren erforderlich ist. Im Gegensatz zu vielen anderen Zellen sind Knorpelzellen nicht mit Blutgefäßen verbunden. Stattdessen werden Nährstoffe in die Matrix der Knorpelzellen aufgenommen, um eine fortgesetzte Funktion zu ermöglichen.

Bei Menschen und einigen Säugetieren beginnen die Zellen, aus denen der Knorpel besteht, ihre Arbeit lange vor der Geburt. Das anfängliche Skelett eines Fötus besteht größtenteils aus Knorpel, der im Laufe der Entwicklung allmählich durch Knochen ersetzt wird. Auch nach der Entwicklung des Skeletts spielt der Knorpel eine wichtige Rolle bei der Formgebung des Körpers. Viele menschliche Gelenke dienen nicht nur als Verbindungsmechanismus zwischen den Knochen, sondern sind auch durch Knorpel gepolstert. Knorpelzellen und -gewebe spielen ebenfalls eine wichtige Rolle für die Funktion der Wirbelsäule, da sie einen Großteil des Materials für die zwischen den Wirbeln liegenden Bandscheiben ausmachen.

Knorpelzellen wachsen häufig in kleinen Gruben oder Spalten im Knochen, die als Lücke bekannt sind . Sie neigen dazu, einen von drei verschiedenen Knorpeltypen zu bilden, abhängig vom Ort der Zellen und den Bedürfnissen des Organismus. Faserknorpel ist das härteste Material, das aus Knorpelzellen stammt und in den Bandscheiben und anderen Bereichen vorkommt, die starken Belastungen und hohem Gewicht ausgesetzt sind. Elastischer Knorpel befindet sich in den Geweben der Ohren sowie der Nase und des Rachens. Hyaliner Knorpel befindet sich auch in Ohr und Rachen und ist die Primärsubstanz, mit der das Prä-Skelettsystem gebildet wird.

Eines der Hauptprobleme bei Knorpelzellen und -gewebe besteht darin, dass die Zellen einen schlechten Mechanismus zur Reparatur von Schäden aufweisen. Da die Zellen in einer Lücke wachsen, kann die Migration zur Reparatur von Verletzungen langsam oder unmöglich sein. Selbst wenn neuer Knorpel über einen erodierten oder verletzten Bereich wächst, kann es sich um den weitaus weniger flexiblen Faserknorpel handeln, der die Funktion und Bewegung einschränkt. Nach Ansicht einiger Experten könnte die Knorpelersatztherapie bei der Anwendung von Stammzellen in Laborkultur einen großen Fortschritt verzeichnen.