Chondrozyt

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 2. November 2016
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Als Chondrozyt wird eine Zelle bezeichnet, die zum Knorpelgewebe gehört. Er trägt auch die Bezeichnung Knorpelzelle.

Inhaltsverzeichnis

Was ist ein Chondrozyt?

Bei Chondrozyten handelt es sich um Zellen, die aus Chondroblast]en hervorgehen. Sie werden auch Knorpelzellen genannt und befinden sich innerhalb des Knorpelgewebes. Die Chondrozyten gehören gemeinsam mit den Interzellularsubstanzen zu den wichtigsten Knorpelbestandteilen. Obwohl der Chondrozyt der einzige lebende Knorpelteil ist, weist er lediglich einen Anteil von ungefähr einem Prozent am Knorpelgewebe auf.

Beim Knorpelwachstum, das auch als Chondrogenese bekannt ist, wird zwischen Dickenwachstum (appositionellem Wachstum) und Längenwachstum (interstitiellem Wachstum) differenziert. Beim interstitiellen Wachstum geht der Knorpel aus Mesenchym hervor. Dabei erfolgt eine Differenzierung der Mesenchymzellen zu Chondroblasten, die sich in hohem Tempo proliferieren. Von den Chondroblasten wird Knorpelmatrix hergestellt. Solange die Matrix noch weich ist, können sich die neuen Chondroblasten voneinander entfernen. Außerdem kommt es zu weiteren Teilungen. Ist das interstitielle Wachstum abgeschlossen, bilden die entstandenen Knorpelzellen isogene Gruppen, wodurch sie zu Chondrozyten werden, die nicht mehr über die Fähigkeit der Teilung verfügen.

Beim appositionellen Wachstum bildet sich aus dem Mesenchym das Perichondrium. Dabei handelt es sich um die bindegewebige Knorpelhaut. Aus der innersten Schicht differenzieren sich Körperzellen zu Chondroblasten. Durch sie entsteht eine Matrix, sodass es zu einem appositionellen Wachstum kommt.

Anatomie & Aufbau

Bei den Chondrozyten handelt es sich um runde Zellen, die mit fingerartigen Fortsätzen ausgestattet sind. Im Unterschied zu anderen Zellen des Körpers besitzt der Chondrozyt keine Kommunikationsfähigkeiten. Da die Chondrozyten sich an der Herstellung des Knorpels, des Bindegewebes sowie der extrazellulären Matrix beteiligen, verfügen sie über eine größere Anzahl an rauem endoplasmatischem Retikulum, das zur Synthese von Proteinen dient.

Innerhalb des Knorpels befinden sich die Chondrozyten in der Regel einzeln in Knorpelhöhlen. Diese grenzen sich von den Kollagenfasern, speziellen Proteinen, in der Umgebung ab. Von den Kollagenfasern werden mehrere Chondrozyten-Knorpelhöhlen zu Chondronen zusammengefasst, die eine höhere Einheit darstellen. Das Befestigen der Zellverbände an der Knorpelhaut findet durch Fasern, die sich zwischen den Chondronen befinden, statt. Für das Versorgen der Chondrozyten mit wichtigen Nährstoffen ist die Gelenkflüssigkeit (Synovia) zuständig. Es ist möglich, die Chondrozyten sowohl zu kultivieren als auch zu isolieren. Um Knorpel zu regenerieren, lassen sich entsprechende Kulturen auf speziellem Trägermaterial fixieren.

Bei Knorpel gilt es, zwischen hyalinem Knorpel, elastischem Knorpel und Faserknorpel zu unterscheiden. Als hyaliner Knorpel wird Gelenkknorpel, Rippenknorpel, Nasenknorpel und Trachaealknorpel bezeichnet. An dieser Knorpelart, die am häufigsten vorkommt, weisen die Chondrozyten eine elliptische Form auf. Eher selten anzutreffen ist elastischer Knorpel wie Kehlkopfknorpel oder Ohrknorpel. Die elastischen Chondrozyten sind in ihm entweder einzeln oder in Gruppen angesiedelt. Faserknorpel ist zum Beispiel in Gelenkknorpel wie dem Kiefergelenk angesiedelt. Die Chondrozyten weisen hier weniger Elastizität auf und organisieren sich in kleinen Gruppen. Zumeist sind sie jedoch einzeln innerhalb der Matrix anzutreffen.

Funktion & Aufgaben

Zu den Aufgaben der Chondrozyten gehört in erster Linie die Herstellung von Knorpel. Dabei bilden sie die Grundsubstanz des Knorpels, die extrazelluläre Matrix. Im Rahmen des menschlichen Wachstums verfügen sie über die Fähigkeit der Zellteilung, wodurch sie ihren Anteil am Knorpelwachstum leisten.

Aufgrund der Teilungsfähigkeit sind sie auch imstande, kleinere Knorpelschäden wiederherzustellen. Ist das Wachstum abgeschlossen, büßen die Chondrozyten die Fähigkeit zur Teilung jedoch wieder ein. Danach besteht ihre Funktion nur noch aus der Bildung von Knorpelgrundsubstanz. Reparaturen am Knorpel können von ihnen dann nicht mehr durchgeführt werden.

Gemeinsam mit den Retikulumzellen, Osteozyten und Fibrozyten zählen die Chondrozyten zu den fixen Bindegewebszellen. Ihre wichtigsten Funktionen sind mechanische Stabilität und Sekretion. Innerhalb der Chondrozyten erfolgt die Synthese von RNA, DNA und Eiweiß (Protein). Außerdem finden die Stimulation von Aminosäuren sowie die Zellproliferation statt.

Eine Steigerung der Aktivitäten der Chondrozyten wird durch die Hormone Testosteron und Thyroxin erreicht. Für ihre Hemmung sorgen Östradiol, Cortison sowie Hydrocortison wie Cortisol.

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Krankheiten

Eine Erkrankung der Chondrozyten, die häufig auftritt, stellt die Arthrose dar. Dabei kommt es zu einer Schädigung des Knorpelgewebes. Die Arthrose bildet einen Gelenkverschleiß, der nicht nur aus Altersgründen hervorgerufen wird. Die betroffenen Personen leiden dabei unter degenerativen und entzündlichen Schäden an den Gelenken, was wiederum erhebliche Schmerzen zur Folge haben kann. Die extrazellulären Matrix-Proteine innerhalb des Knorpels werden bei einer Arthrose durch Proteasen abgebaut. Wodurch dies geschieht, ließ sich bislang noch nicht feststellen.

Um eine Arthrose erfolgreich behandeln zu können, werden dem Patienten Chondrozyten transplantiert. Dabei entnimmt der behandelnde Arzt im Rahmen einer Arthroskopie Chondrozyten aus dem Erkrankungsbereich. Diese lassen sich in einem Zeitraum von 2 bis 3 Wochen in einem Labor vermehren. Nach dem Ablauf dieser Zeitspanne können die Chondrozyten wieder in die defekte Knorpelregion eingesetzt werden. Gelingt die Integration der Chondrozyten, führt dies schließlich zu einer besseren Bewegungsfreiheit. Da die implantierten Knorpelzellen dem Körper des Patienten entstammen, ist die Gefahr einer Abstoßung nur sehr gering.

Als weitere Störung, die die Chondrozyten betrifft, gilt die Achondroplasie. Dabei handelt es sich um eine Mutation, die beim Wachstum des Skelettsystems auftritt. Sie führt zu einem Zwergenwuchs, der mit der Verkürzung der Gliedmaßen sowie einem ungewöhnlich langem Rumpf einhergeht. Weil dabei der Knorpelzellrezeptor des Fibroblastenwachstumsfaktors nur ungenügend exprimiert wird, kommt es zu einer Störung der Chondrozytenproliferation innerhalb der Wachstumsfuge.

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