Knorpel ist ein spezielles Bindegewebe, das glatte Gelenkflächen, strukturelle Unterstützung und Widerstandsfähigkeit bietet. Seine Stärke leitet sich von einer einzigartigen extrazellulären Matrix (ECM) ab.
Wichtige strukturelle Komponenten
- Chondrozyten: Einzige Zellart; produzieren und erhalten ECM. Residieren in Lacunae.
- Kollagen Typ II: Primäres fibrillares Kollagen (90–95 % des Kollagens). Bildet ein dichtes, vernetztes Netzwerk, das Zugfestigkeit bietet.
- Proteoglykane (Aggrecan): Flaschenbürsten-Moleküle mit Glykosaminoglykan-(GAG)-Ketten (Chondroitinsulfat, Keratansulfat). Stark negativ geladen → ziehen Wasser an → erzeugen Schwellungsdruck (Turgor), der Kompression widersteht.
- Link-Protein: Stabilisiert Aggrecan-Hyaluronan-Aggregate.
- Andere Kollagene: Typen IX, XI, XII, XIV – regulieren Fibrilassembly, Durchmesser und Interaktionen.
- Nicht-kollagene Proteine: COMP, Matriline, Lubricin (Oberflächenzonenschmierung).
Zonale Organisation (Gelenkknorpel)
- Oberflächliche (tangentiale) Zone: Dichtes paralleles Kollagen Typ II, abgeflachte Chondrozyten, Lubricin → Scherwiderstand, Schmierung.
- Mittlere (übergangsweise) Zone: Schräges Kollagen, runde Chondrozyten, hohe Proteoglykane → Kompressionswiderstand.
- Tiefe (radiale) Zone: Senkrechte Kollagensäulen, Chondrozyten-Säulen, höchste Proteoglykane → Verankerung am Subchondralknochen, maximale Steifigkeit.
- Verkalkte Zone: Mineralisiert, verankert am Subchondralknochen (Tidemark).
Funktionale Bedeutung
- Gelenke: Reibungsarme, abriebfeste Lagerfläche; Lastverteilung.
- Ohr/Nase: Flexibles strukturelles Gerüst.
- Luftröhre: C-Ringe erhalten Atemwegsdurchgängigkeit.
- Wachstumsfugen: Hyaliner Knorpel als Template für die endochondrale Ossifikation.
Die avaskuläre, aneurale, alymphatische Natur des Knorpels begrenzt die Selbstreparatur – wodurch Prävention und frühe Intervention bei Gelenkerkrankungen entscheidend sind.
