Arthrose und metabolisches Syndrom treten oft gemeinsam auf. Zufall? Keineswegs! Wie GLP-1-Rezeptoragonisten dem Knorpel eine zweite Chance geben könnten.
In einer aktuellen Studie wurden die metabolischen Wirkungen von Semaglutid auf arthrotisch veränderte Gelenke untersucht. Laut WHO sind circa 7 % der Weltbevölkerung von Arthrose betroffen. Dabei steigt die Prävalenz bei über 55-jährigen auf 73 % an. Neben altersbedingten Gelenkveränderungen nimmt auch die Bedeutung von Stoffwechselstörungen bei Erwachsenen zwischen 30 und 44 Jahren zu. So entstand der Begriff der metabolischen Arthrose – darunter versteht man die Entwicklung degenerativer Gelenkveränderungen im Rahmen eines metabolischen Syndroms mit Adipositas, Diabetes, Dyslipidämie und Hypertonie.
Erklärt werden Knorpelschädigungen mit einer verminderten Nährstoff- und Sauerstoffversorgung, einer Akkumulation von Lipiden, fortgeschrittenen Glykationsendprodukten und einer Adipositas-bedingten erhöhten mechanischen Belastung.
AGEs gelangen aber auch exogen durch die Nahrung in den menschlichen Körper. Beispielsweise durch den Verzehr von stark erhitzten Lebensmitteln mit brauner Kruste, wie sie beim Braten, Grillen oder Rösten entsteht. Erhöhte AGE-Spiegel können Kollagen und Elastin schädigen. Dadurch verringert sich die Elastizität der Haut, und die Faltenbildung wird begünstigt. Sie können auch Gefäßentzündungen verursachen, Arterienverkalkungen fördern und werden verdächtigt, an der Entstehung von Diabetes-Folgeschäden, Nierenerkrankungen und neurodegenerativen Krankheiten beteiligt zu sein.
Eine wichtige Rolle in der Regulation des Glukosestoffwechsels und des Körpergewichts spielt der Glucagon-like Peptide-1-Rezeptor (GLP-1R). In den letzten zwei Jahrzehnten sind GLP-1R-Agonisten wie Semaglutid, Liraglutid und Dulaglutid entwickelt worden, die die Wirkung des endogenen Hormons GLP-1 imitieren und dadurch eine Gewichtsabnahme unterstützen.
Das Forscherteam um Qin untersuchte systematisch die Effekte einer 12-wöchigen Semaglutid-Gabe bei Mäusen mit metabolischer Arthrose in Bezug auf Knorpeldegeneration, Osteophytenbildung, Schweregrad der Synovialläsion und Schmerzempfindlichkeit. Mit fortschreitender Arthrose verändern die Chondrozyten ihren Stoffwechsel vom Ruhe- in einen Aktivierungszustand, um den erhöhten Energiebedarf für die Biosynthese der extrazellulären Matrix, die Zellproliferation und das Überleben zu decken. Das Gleichgewicht zwischen Glykolyse und oxidativer Phosphorylierung ist entscheidend für die Arthroseentwicklung und die Linderung der Symptome. Die Forscher konnten nachweisen, dass der glykolytische Aktivitätsgrad der Chondrozyten in einem entzündlichen Milieu signifikant erhöht ist, aber durch eine Behandlung mit Semaglutid leicht gesenkt werden kann. Die Ergebnisse zeigten, dass GLP-1R für eine starke chondroprotektive Wirkung von Semaglutid bei Arthrose essenziell ist.
Anschließend wurde eine klinische Pilotstudie zum Wirksamkeitsnachweis bei 20 Patienten im Alter von 50 bis 75 Jahren mit Gonarthrose und Adipositas durchgeführt. Nach 1:1-Randomisierung erhielten die Teilnehmer (7 Männer und 13 Frauen) in der 24-wöchigen Behandlungsphase entweder Natriumhyaluronat (HA) allein oder in Kombination mit Semaglutid (SG). Bei der Auswertung zeigten sich bezüglich der Schmerzlinderung im WOMAC-Schmerzscore und bei der Gelenksteifigkeit keine signifikanten Unterschiede zwischen den beiden Gruppen. Anders sah es bei der Dicke der Knorpelschicht aus: MRT-Analysen ergaben bei den Patienten mit Kombinationsbehandlung (HA + SG) eine um 17 % verdickte Knorpelschicht mit verbesserter Abgrenzung an der Knorpel-subchondralen Knochengrenze, die als reparierte Knorpelstruktur interpretiert wurde. Dagegen erhöhte sich die Knorpeldicke in der Patientengruppe mit HA-Monobehandlung um weniger als 1 %. Die quantitative Analyse der Knorpeldicke ergab durch die Kombinationsbehandlung einen wirksamen Schutz vor Knorpelverlust aufgrund von Arthrose und Adipositas. Die Effekte waren dabei unabhängig vom Gewichtsverlust.
Zusammenfassend konnte die Studie einen gewichtsverlustunabhängigen und GLP-1R-vermittelten Mechanismus identifizieren, durch den Semaglutid vielfältige chondroprotektive Vorteile aufweist und Gonarthrose lindert. Aufgrund der niedrigen Probandenzahl liefert die Studie eine gute Hypothese. Diese sollte jedoch durch klinische Studien mit größeren und aussagekräftigeren Stichproben sowie hochauflösenden Bildgebungsverfahren validiert werden.
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