Quelltext der Seite Chondrozyt

[[Datei:Hypertrophic Zone of Epiphyseal Plate.jpg|mini|Chondrozyten hyalinen Knorpels; dargestellt sind [[Organell]]en, [[Lakune]]n und [[Extrazelluläre Matrix]].]]
Ein '''Chondrozyt''' (Zusammensetzung aus {{elS|χονδρός}} ''chondros'' ‚Knorpel‘ und κντος ''kytos'' ‚Zelle‘), auch '''Knorpelzelle''', ist eine aus [[Chondroblast]]en hervorgehende und im Knorpelgewebe ansässige [[Zelle (Biologie)|Zelle]]. Zusammen mit den Interzellularsubstanzen (extrazellulärer Matrix) bilden die Chondrozyten die Hauptbestandteile des [[Knorpel]]s. Die Knorpelzelle ist der einzige zelluläre Bestandteil des Knorpels, macht aber anteilmäßig nur 5 bis 10 % des Knorpelgewebes in einem [[Hyaliner Knorpel|hyalinen Knorpel]] aus.<ref name="Wennemuth">Gunther Wennemuth: ''Taschenbuch Histologie''. 2. Auflage, Elsevier Health Sciences, 2017, ISBN 978-3-43718002-6, S. 72.</ref>

== Knorpelwachstum ==

Das Knorpelwachstum ([[Chondrogenese]]) lässt sich in ''interstitielles Wachstum'' (Längenwachstum) und ''appositionelles Wachstum'' (Dickenwachstum) unterscheiden, wobei letzteres der dominierende Wachstumtyp ist.<ref>Hans-Georg Liebich: ''Funktionelle Histologie der Haussäugetiere: Lehrbuch und Farbatlas für Studium und Praxis''. Schattauer Verlag, 2004, ISBN 9783794523115, S. 87.</ref>

* Interstitielles Wachstum

Der Knorpel insgesamt entsteht (wie alle Binde- und Stützgewebe) aus [[Mesenchym]]. Die Mesenchymzellen differenzieren sich zu rasch proliferierenden [[Chondroblast]]en. Diese bilden die Knorpelmatrix, welche, solange sie noch weich ist, es erlaubt, dass sich die neu entstandenen Chondroblasten voneinander entfernen können und sich weiter teilen (''interstitielles Wachstum''). Mit Abschluss des interstitiellen Knorpelwachstums und Reifung der Matrix bleiben die aus den letzten Zellteilungen hervorgegangenen Knorpelzellen in sogenannten isogenen Gruppen zusammen und werden zu nicht mehr teilungsfähigen Chondrozyten.<ref name="Hartmann">Michaela Hartmann, Maria Anna Pabst, Gottfried Dohr: ''Zytologie, Histologie und Mikroskopische Anatomie: Licht- und elektronenmikroskopischer Bildatlas''. Facultas; Auflage: 5., überarbeitete Auflage. (Dezember 2010), ISBN 3-7089-0682-9, Seite 38/39</ref>

* Appositionelles Wachstum

An der Oberfläche des Knorpels wird aus dem Mesenchym die bindegewebige Knorpelhaut, das Perichondrium, gebildet, aus dessen innerster Schicht sich Zellen zu Chondroblasten differenzieren, Matrix bilden und so für ein ''appositionelles Wachstum'' sorgen.<ref name="Hartmann" />

== Aufbau ==
[[Datei:Chondron.jpg|mini|Schematisches Beispiel eines [[Chondron]]s.]]
[[Datei:Cartilage polarised.jpg|mini|Knorpelzellen in hyalinem Knorpel (unter polarisiertem Licht).]]
=== Spezifische Eigenschaften ===

Ob eine Teilung und Gruppierung stattfindet, woraus die Grundsubstanz besteht und welche Eigenschaften der gebildete Knorpel besitzt, ist abhängig von der jeweiligen Knorpelart bzw. dem Ort des Vorkommens.<ref name="Schiebler">Theodor H. Schiebler, Horst-W. Korf: ''Anatomie: Histologie, Entwicklungsgeschichte, makroskopische und mikroskopische Anatomie, Topographie''. Steinkopff; Auflage: 10., vollst. überarb. Aufl. (21. September 2007), ISBN 3-7985-1770-3, S. 47 ff.</ref>

Folgende werden unterschieden:

* Hyaliner Knorpel (z.&nbsp;B. Rippenknorpel, Gelenkknorpel, Trachealknorpel, Nasenknorpel, Kehlkopf: Cartilago thyroidea, Cartilago cricoidea)

Der hyaline Knorpel ist die meistverbreitete Knorpelart. Am Rand des [[hyalin]]en Gewebes haben die Chondrozyten eine elliptische Form, wobei die Längsachse parallel zur Knorpeloberfläche verläuft – die Knorpelhöhle ist durch [[Kollagenfaser]]n (Typ II) von der Umgebung abgegrenzt. Im Inneren des Knorpels sind sie rundlich mit fingerförmigen Fortsätzen und kommen in Gruppen von bis 8/10 Zellen vor, die durch Teilung aus einer einzigen entstanden sind (''isogene Gruppen''). Mehrere Knorpelhöhlen werden ebenfalls durch Kollagenfasern zu funktionellen Einheiten, den [[Chondron]]en, zusammengefasst. Diese sind druckelastisch.

Ein Chondron ist von territorialer Matrix ([[Knorpelhof]], Zellhof) umgeben.

Zwischen den Chondronen verlaufende Faserzüge befestigen den Zellverband am Perichondrium oder am Knochen. ''Chondronektin'' fördert die Haftung von Chondrozyten an Kollagen.<ref name="Junqueira-82">Luiz Carlos Junqueira (Autor), José Carneiro (Autor), Manfred Gratzl (Hrsg.): ''Histologie: Neue Approbationsordnung''. Springer, Berlin; Auflage: 6., neu übers. überarb.A. (15. September 2004). ISBN 3-540-21965-X, S. 82.</ref>

* Elastischer Knorpel (z.&nbsp;B. Ohrknorpel, Kehlkopf: Cartilago epiglottica)

Der elastische Knorpel kommt nur selten vor und ähnelt zunächst dem hyalinen Knorpel. Chondrozyten können hier einzeln vorkommen oder in kleinen Gruppen, sie sind elastisch und die Knorpelhöhle ist auch durch [[Kollagenfaser]]n (Typ II) von der Umgebung abgegrenzt. Die Chondrone hier besitzen ein oder zwei, maximal drei große Chrondrozyten.<ref name="Hartmann" /> Ein einzelner Chondrozyt ist von ''perizellulärer Matrix'' ([[Knorpelkapsel]]) umgeben.

* Faserknorpel (z.&nbsp;B. Symphysis pubica, Discus intervertebralis, Gelenkknorpel: Kiefergelenk)

Die wenig elastischen Chondrozyten des Faserknorpels sind in kleinen Gruppen organisiert, liegen aber vorwiegend einzeln in der Matrix vor. Sie sind länglich und werden durch [[Kollagenfaser]]n sowohl von Typ I als auch Typ II abgegrenzt, wobei Typ I mengenmäßig dominiert.<ref name="Hartmann" /> Proteoglykane kommen hier nur in geringer Konzentration vor; ein Perichondrium fehlt.<ref name="Schiebler" />

=== Unspezifische Eigenschaften ===

Sie sind in der von ihnen gebildeten extrazellulären Matrix eingebettet und befinden sich dort in kleinen Höhlen (Lakunen). Darüber hinaus zeigen sie nur eine geringe metabolische Aktivität ([[bradytroph]]es Gewebe).<ref name="Junqueira-82-83">Luiz Carlos Junqueira (Autor), José Carneiro (Autor), Manfred Gratzl (Hrsg.): ''Histologie: Neue Approbationsordnung''. Springer, Berlin; Auflage: 6., neu übers. überarb.A. (15. September 2004). ISBN 3-540-21965-X, S. 82/83.</ref>

Sie verfügen als Ausdruck ihrer hohen Syntheseleistung über einen gut ausgebildeten [[Golgi-Apparat]] und reichlich raues [[endoplasmatisches Retikulum]]. Die Struktur der Zelle wird durch die das Cytoplasma netzwerkartig durchziehende [[Vimentin]]filamente aufrechterhalten.

Die Versorgung der Chondrozyten erfolgt durch Diffusion aus den Kapillaren des [[Perichondrium]]s, beim Gelenkknorpel (der als Ausnahme kein Perichondrium besitzt) durch die [[Synovia]]lflüssigkeit. Knorpel hat keine Lymphgefäße und Nerven.<ref name="Hartmann" />

Chondrozyten können isoliert und kultiviert werden. Entsprechende Kulturen werden, auf Trägermaterial fixiert, zur Knorpelregeneration verwendet.

== Funktion ==

Chondrozyten gehören zu den fixen Bindegewebszellen (Fibrozyten, Retikulumzellen, Osteozyten, …) und erfüllen grundlegend die Funktion von Sekretion und mechanischer Stabilität. Sie kommunizieren nicht mit anderen Zellen und sind insbesondere zuständig für die Bildung der [[Extrazelluläre Matrix|extrazellulären Matrix]] des Knorpelgewebes.<ref name="Wennemuth" />

In den Chondrozyten werden die Synthese von Protein, von RNA und DNA sowie die Zellproliferation und die Aufnahme von Aminosäuren stimuliert.<ref>Rainer Klinke (Autor), Hans-Christian Pape (Autor), Armin Kurtz (Autor), Stefan Silbernagl (Autor): ''Physiologie: Lehrbuch''. Thieme, Stuttgart; Auflage: 6. vollständig überarbeitete Auflage. (18. November 2009), ISBN 3-13-796006-1, S. 531.</ref>

Die Tätigkeit der Chondrozyten wird durch [[Thyroxin]] und [[Testosteron]] gesteigert, durch [[Cortison]], [[Hydrocortison]] (Cortisol) und [[Östradiol]] gehemmt.<ref name="Schiebler" />

== Erkrankungen ==

Die bekannteste Chondrozyten-Erkrankung ist die [[Arthrose]]. Dabei kommt es zu nicht entzündlichen, degenerativen Gelenkschäden und es können sehr starke Schmerzen entstehen. Bei dieser Erkrankung kommt es zum Abbau der extrazellulären Matrix-Proteine des Knorpels durch Proteasen; die genauen Ursachen sind noch weitgehend ungeklärt.<ref>[https://www.ls1.anatomie.med.uni-muenchen.de/forschung/ag-shakibaei/index.html AG Prof. Shakibaei] – Darstellung von Forschungsprojekten, gehostet bei der ''Uni München''</ref>

Kleinere Knorpeldefekte können mit der [[Subchondrale Abrasionsarthroplastik|Subchondralen Abrasionsarthroplastik]] behandelt werden. Hierbei wird der geschädigte Gelenkknorpel und das darunterliegende Knochengewebe entfernt.<ref name="Scharf32">{{Literatur |Autor=Hanns-Peter Scharf et al. |Titel=Orthopädie und Unfallchirurgie: Facharztwissen nach der neuen Weiterbildungsordnung |Auflage=2. |Verlag=Elsevier, Urban&Fischer |Datum=2011 |ISBN=978-3-437-59455-7 |Seiten=32-34}}</ref> Bei markraumeröffenden Verfahren werden Knorpeldefekt und subchondraler Knochen so tief aufgebohrt, dass eine Verbindung zur Knochenmark entsteht. Dadurch können pluripotente Zellen in den Effekt einwandern und einen Ersatzfaserknorpel bilden.<ref name="Scharf32" /> Bei der [[Pridie-Bohrung]] wird diese Verbindung durch Bohrlöcher erreicht, bei der [[Mikrofrakturierung]] durch mit einem Stößel herbeigeführte Verbindungen.<ref name="Scharf32" /> Eine Behandlungsmethode zur Behandlung von Knorpeldefekten ist die [[Autologe Chondrozyten-Transplantation]]. Mit Hilfe einer [[Arthroskopie]] werden Chondrozyten aus gesunden Bereichen entnommen. Anschließend werden diese Zellen [[enzym]]atisch isoliert und im Labor vermehrt (etwa drei bis vier Wochen) und danach wieder eingesetzt. Nach einigen Wochen, wenn die Chrondozyten sich integriert haben, kann sich der Patient wieder uneingeschränkt bewegen. Der Vorteil dieser Methode ist, dass das Abstoßungsrisiko gering ist, denn die implantierten Knorpelzellen stammen aus den körpereigenen Zellen des Patienten. Die Methode wird vor allem bei Knorpeldefekten im Kniegelenk bis zu einer Größe von 10 cm<sup>2</sup> angewendet oder wenn andere knorpelreparierenden Verfahren versagten. Zur Wiederherstellung des Knorpelüberzugs bei einer manifesten Arthrose spielt die Chondrozyten-Transplantation keine Rolle.<ref name="Scharf32" /> Es gibt andere Methoden zur Behandlung von Knorpeldefekten, die sogenannten zellfreien Methoden. Bei diesen wird statt Zellen nur eine Membran mit [[Hyaluronsäure]] auf dem Defekt eingesetzt. Einige klinische Studien haben gezeigt, dass die Hyaluronsäure hilft, das Knorpelgewebe zu regenerieren.<ref name="Scharf32" />

Die [[Achondroplasie]] ist eine häufige Mutation, welche das Wachstum des Skelettsystems betrifft. Folge ist ein dysproportionierter Zwergwuchs mit verhältnismäßig langem Rumpf und rhizomeler Verkürzung (Verkürzung mittlerer Extremitätenregionen) der verplumpten Gliedmaßen, durch eine vorwiegend quantitative Störung des enchondralen Knochenwachstums. Die Krankheit wird [[autosom]]al-[[Dominanz (Genetik)|dominant]] vererbt. Infolge der Mutation wird der Knorpelzellrezeptor für den [[Fibroblasten-Wachstumsfaktor]]-3 (FGFR-3) nicht ausreichend [[Genexpression|exprimiert]], was zu einer Störung der Chondrozytenproliferation und -differenzierung in der Wachstumsfuge führt, was wiederum eine Störung der enchondralen Ossifikation zur Folge hat.<ref>D. M. Ornitz, L. Legeai-Mallet: ''Achondroplasia: Development, pathogenesis, and therapy.'' In: ''[[Developmental Dynamics]].'' Band 246, Nummer 4, 04 2017, S.&nbsp;291–309, [[doi:10.1002/dvdy.24479]], PMID 27987249, {{PMC|5354942}} (Review).</ref>

== Rote Hand Brief ==
Zum Präparat NOVOCART 3D (autologe Chondrozyten) wurde am 21. Oktober 2022 vom [[Paul Ehrlich-Institut]] ein [[Rote-Hand-Brief]] veröffentlicht.<ref>[https://www.pei.de/DE/newsroom/veroffentlichungen-arzneimittel/rote-hand-briefe/rote-hand-briefe-node.html Rote-Hand-Briefe] abgerufen am 21. Oktober 2022</ref>

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
* [https://edoc.ub.uni-muenchen.de/13609/1/Boetsch_Kristin.pdf Funktionelle Anatomie des Gelenkknorpels – eine Literaturstudie] (PDF; 5,6&nbsp;MB) – wissenschaftliche Arbeit gehostet bei der Uni München (LMU)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Zelltyp]]
[[Kategorie:Histologie der Binde- und Stützgewebe]]