Hyaluronsäure

Evidenzbasierte Anwendung bei degenerativen Gelenkschäden

von PD Dr. med. Matthias Brem, Dr. med. Markus Geßlein

Die Anwendung von Hyaluronsäure (Hyaluronat - HA) bei Gelenkschmerzen und den daraus resultierenden Funktionseinschränkungen, die auf arthrotischen Veränderungen des Gelenkes beruhen, gehört zu einer weitverbreiteten Therapieform [1]. Mit zunehmendem Alter und bestehender sportlicher Aktivität können degenerative Gelenkschmerzen eine deutliche Limitierung der Lebensqualität bedeuten.

HA ist ein natürlich vorkommendes Glykosaminoglykan, das aus einer Kette von Disacchariden (D-Glucuronsäure und N-Acetylglucosamin) besteht. Die erstmals in den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts nachgewiesene HA stellt einen wichtigen Bestandteil des Bindegewebes dar und kann in hohen Konzentrationen in der Synovialflüssigkeit, dem Glaskörper des Auges und der Haut gefunden werden [2, 3]. Die biologische Funktion der HA umfasst unter anderem Einflüsse auf die Embryogenese, Entzündungsabläufe, Signalgebung, Tumorwachstum und Wundheilung. Im Gelenkknorpel übernimmt die HA eine entscheidende strukturgebende Rolle in der Knorpelmatrix. Darüber hinaus hat sie wesentlichen Einfluss auf die Viscoelastizität der Synovialflüssigkeit [1, 4]. Die Synovialflüssigkeit dient unter anderem der Gleitfähigkeit und zur Schockabsorption im Gelenk.

Therapeutischer Ansatz

Gegenwärtig sind prinzipiell zwei unterschiedliche, pharmazeutisch aufbereitete HA Typen erhältlich, die sich bzgl. des Molekulargewichts unterscheiden. (A) niedriges Molekulargewicht (0,5-3,6 Mill. Dalton) und (B) hohes Molekulargewicht ( ?6,0 Mill. Dalton) [2]. Der therapeutische Ansatz bei der Injektion von HA in Gelenke resultiert einerseits aus den zugeschriebenen chondroprotektiven Effekten, andererseits aus der verbesserten Viskosität der Synovialflüssigkeit. Bei degenerativen Knorpelveränderungen im Rahmen einer Arthrose werden die Korpelmatrix degradierende Metabolite (Zytokine, Metalloproteinasen usw.) freigesetzt, die zu einem weiteren Fortschreiten des Gelenkverschleißes führen. Dieser wird durch katabole, knorpelabbauende Enzyme (z.B. Kollagenasen) noch verstärkt. Im Rahmen der Arthrose ist die Synovialflüssigkeit hinsichtlich der molekularen Größe reduziert und in ihrer Konzentration erniedrigt. Dies führt zu einer geringeren Schutzfunktion für den Knorpel bei reduzierter Gleitfähigkeit, was zu Schmerzen und nachfolgend zu Bewegungseinschränkungen führen kann [2, 5]. Die HA kann die Freisetzung und Wirksamkeit der knorpelschädigenden Produkte reduzieren und evtl. sogar blockieren, darüber hinaus wird die Gleitfähigkeit verbessert [2]. Auch wirkt HA antiinflammatorisch und verringert die Entzündung der Gelenkinnenhaut (Synovialitis). Dadurch wird eine Steigerung der schmerzfreien Beweglichkeit des Gelenkes erreicht und der Teufelskreis aus Entzündung und Immobilität durchbrochen. In unterschiedlichen Studien und wissenschaftlichen Analysen konnte eine Wirksamkeit der intraartikulären Gabe von HA hinsichtlich einer symptomatischen Schmerzreduktion, einer Verbesserung der Beweglichkeit und Funktionalität des jeweiligen Gelenkes gezeigt werden [1, 2, 4, 6-8]. Das Einsetzen der Schmerzreduktion erfolgt zeitverzögert nach ca. zwei bis fünf Wochen. Das Maximum der Wirkung setzt zwischen der 5. und der 13. Woche nach Injektion ein, wobei ein therapeutischer Effekt für ca. vier bis zwölf Monate erhalten bleiben kann. In Vergleichen zwischen HA mit unterschiedlichem Molekulargewicht scheinen die höhergewichtigen im Vorteil hinsichtlich der Schmerzreduktion zu sein [1, 2]. Ein vermuteter direkter Einfluss auf den Knorpel konnte in Labor und Tierversuchen gezeigt werden. Der Nachweis dieser Wirkung am Menschen konnte bis jetzt nicht endgültig erbracht werden [2].

Nebenwirkungen und Anwendbarkeit

Die Einsetzbarkeit der HA als intraartikuläre Injektion ist mit den typischen Risiken einer Gelenkspunktion behaftet. Bei Anwendung der am Markt verfügbaren Produkte sollte die nötige gewissenhafte Sterilität vorhanden sein, um das Risiko einer septische Gelenkinfektion möglichst gering zu halten. In der Literatur sind weitere selten auftretende Nebenwirkungen beschrieben, die allergische Reaktionen bis hin zu vorübergehenden Rötungen und Schwellungen der Einstichstelle und des Gelenkes umfassen [2]. Um das Risiko einer Gelenksinfektion auszuschließen wurden Versuche unternommen, die HA oral bioverfügbar zu machen. Eine orale Aufnahme der HA würde eine Verteilung in unterschiedliche Gelenke und Gewebe ermöglichen. Dies wäre ein deutlicher Vorteil gegenüber der Injektion in ein einzelnes Gelenk. Im Tierversuch gelang es den Nachweis der Aufnahme und Verteilung in unterschiedliche Gewebe zu zeigen [3]. Weitere Untersuchungen hinsichtlich der Übertragbarkeit dieser experimentellen Ergebnisse auf den Menschen und die klinische Anwendbarkeit stehen noch aus. In den letzten Jahren wurde das Spektrum der Anwendbarkeit der HA auch auf akute Bandverletzungen am Sprunggelenk erweitert. In klinischen Studien konnte gezeigt werden, dass eine schnellere Schmerzfreiheit, eine schnellere Rückkehr zur sportlichen Aktivität und im langfristigen Vergleich zu einer Placebogruppe eine reduzierte Neigung zu erneuten Distorsionen auftrat. Die Autoren dieser Studien berichteten über nur selten auftretende, geringfügige Nebenwirkungen wie Rötungen an der Einstichstelle [9, 10].

Fazit

Die Injektion von HA stellt eine therapeutische Option bei degenerativen Gelenkschäden dar, um eine Schmerzreduktion, eine Verbesserung der Gelenkfunktion und somit der Belastbarkeit zu erreichen. Darüber hinaus kommen Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der akuten traumatischen Bandverletzungen hinzu, bei der die HA eine hoffnungsvolle therapeutische Perspektive bietet.

Literatur

1. Gossec L, Dougados M. Do intra-articular therapies work and who will benefit most? Best Pract Res Clin Rheumatol. 2006 Feb;20(1):131-44.
2. Iannitti T, Lodi D, Palmieri B. Intra-articular injections for the treatment of osteoarthritis: focus on the clinical use of hyaluronic acid. Drugs R D. 2011;11(1):13-27.
3. Balogh L, Polyak A, Mathe D, Kiraly R, Thuroczy J, Terez M, et al. Absorption, uptake and tissue affinity of high-molecular-weight hyaluronan after oral administration in rats and dogs. J Agric Food Chem. 2008 Nov 26;56(22):10582-93.
4. Migliore A, Giovannangeli F, Bizzi E, Massafra U, Alimonti A, Lagana B, et al. Viscosupplementation in the management of ankle osteoarthritis: a review. Arch Orthop Trauma Surg. 2011 Jan;131(1):139-47.
5. Migliore A, Granata M. Intra-articular use of hyaluronic acid in the treatment of osteoarthritis. Clin Interv Aging. 2008;3(2):365-9.
6. Gigante A, Callegari L. The role of intra-articular hyaluronan (Sinovial) in the treatment of osteoarthritis. Rheumatol Int. 2011 Apr;31(4):427-44.
7. Jones AC, Pattrick M, Doherty S, Doherty M. Intra-articular hyaluronic acid compared to intra-articular triamcinolone hexacetonide in inflammatory knee osteoarthritis. Osteoarthritis Cartilage. 1995 Dec;3(4):269-73.
8. Bannuru RR, Natov NS, Dasi UR, Schmid CH, McAlindon TE. Therapeutic trajectory following intra-articular hyaluronic acid injection in knee osteoarthritis--meta-analysis. Osteoarthritis Cartilage. 2011 Jun;19(6):611-9.
9. Petrella RJ, Petrella MJ, Cogliano A. Periarticular hyaluronic acid in acute ankle sprain. Clin J Sport Med. 2007 Jul;17(4):251-7.
10. Petrella MJ, Cogliano A, Petrella RJ. Original research: long-term efficacy and safety of periarticular hyaluronic acid in acute ankle sprain. Phys Sportsmed. 2009 Apr;37(1):64-70.