Knorpelregeneration: Ein Weg zur Genesung nach Verletzungen bei Kindern und Erwachsenen - Experteninterview mit Dr. Mumme

18.12.2023

Dr. Marcus Mumme ist eine herausragende Persönlichkeit in der Orthopädie und spezialisiert auf die Orthopädie bei Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen mit einem besonderen Fokus auf Knie- und Schulterprobleme. Als Leiter der Kinder- und Jugendsportorthopädie sowie Kniechirurgie am Universitätskinderspital beider Basel (UKBB) gilt er als Experte seines Fachs. Das UKBB ist ein führendes universitäres Kompetenzzentrum für Kinder- und Jugendmedizin, das höchste internationale Standards bietet.

Dr. Mumme konzentriert sich auf die Behandlung von wachstumsbedingten Problemen, Knorpelschäden und komplexen Knieproblemen. Seine Expertise reicht von der konservativen Behandlung über die gelenkerhaltende Chirurgie bis hin zu modernen Knorpelzelltransplantationen und Biomaterial-basierten Knochenmarksstimulationen. Als erfahrener Orthopäde kennt er die Bedürfnisse junger Patienten und ihre einzigartigen medizinischen Anforderungen. Neben seiner herausragenden fachlichen Expertise zeichnet sich Dr. Mumme durch Empathie und Feingefühl im Umgang mit seinen Patienten aus. Sein breites Wissen, seine aktive Forschung und seine innovative Herangehensweise machen ihn zu einem bedeutenden Facharzt in der Orthopädie für Kinder und Jugendliche im UKBB.

Das UKBB ist nicht nur auf die speziellen Bedürfnisse junger Patienten ausgerichtet, sondern bietet auch eine umfassende Infrastruktur und hochmoderne Ausstattung, um optimale medizinische Versorgung zu gewährleisten. Dr. Mumme spielt eine entscheidende Rolle in diesem erstklassigen medizinischen Umfeld, das eine Vielzahl von orthopädischen Herausforderungen bei Kindern und Jugendlichen adressiert. Dr. Mumme hat sich insbesondere auf die Kniechirurgie spezialisiert, um jungen Patienten mit Sportverletzungen oder angeborenen Fehlbildungen zu helfen. Von Rotationskorrekturen bis hin zur Korrektur des Patellatrackings behandelt er eine Vielzahl von Problemen im Kniebereich. Seine breite Palette an Behandlungsoptionen umfasst auch innovative Verfahren wie arthroskopische Eingriffe und regenerative Therapien, die Erwachsenen, die noch zu jung für einen künstlichen Gelenkersatz sind, helfen können.

Neben seiner Tätigkeit als praktizierender Arzt widmet sich Dr. Mumme intensiver Forschung und bleibt stets auf dem neuesten Stand der Entwicklungen in seinem Fachgebiet. Durch seine Mitgliedschaft in wissenschaftlichen Gesellschaften und Akademien ist er eng vernetzt und trägt zur Weiterentwicklung der Orthopädie bei Kindern und Jugendlichen bei. Seine Arbeit als hochspezialisierter Kinderorthopäde und seine Beiträge zur Forschung machen ihn zu einer zentralen Figur in der orthopädischen Versorgung junger Patienten im UKBB. Die Redaktion des Leading Medicine Guide sprach mit Dr. Mumme zum Thema Knorpelregeneration, da hier innovative Ansätze zu verzeichnen sind.

PD Dr. Marcus Mumme

Die Knorpelregeneration ist ein faszinierender Bereich der Medizin, der sich mit der Wiederherstellung und dem Wachstum von Knorpelgewebe befasst. Knorpelgewebe, das beispielsweise durch Verletzungen, Verschleiß oder degenerative Erkrankungen geschädigt ist, hat eine begrenzte Fähigkeit zur Selbstheilung. Daher sind innovative Ansätze und Behandlungen zur Regeneration von Knorpel von großer Bedeutung, um die Mobilität, Funktionalität und Lebensqualität von Patienten zu verbessern. Von biologischen Therapien bis hin zu chirurgischen Eingriffen gibt es verschiedene Methoden, die darauf abzielen, geschädigten Knorpel zu reparieren oder zu ersetzen. Diese Fortschritte in der Knorpelregeneration spielen eine wesentliche Rolle bei der Behandlung von Verletzungen oder Erkrankungen, die das Knorpelgewebe betreffen, und bieten vielversprechende Aussichten für die Zukunft der orthopädischen Medizin.

Sportverletzungen können bei Kindern und Erwachsenen zu Knorpelschäden führen, wobei die Art der Verletzung und die Heilungsdynamik zwischen den Altersgruppen variieren können. 

Grundsätzlich kann man allgemein sagen, dass Kinder durch ihr noch bestehendes Wachstum andere Verletzungen haben als Erwachsene und damit auch andere therapeutische Optionen. Bei jungen Menschen ist der Knorpel noch in der Entwicklung und besitzt eine größere Fähigkeit zur Regeneration im Vergleich zu älteren Personen. Der Organismus ist jünger und kann sich besser anpassen. Auf der anderen Seite haben sie aber das Problem, mit Verletzungs- oder Überlastungsschäden auch noch sehr lange klarkommen zu müssen bei einer Lebenserwartung von noch ca. 70-80 Jahren. Das hat natürlich auch Einfluss auf das dann noch kommende Berufsfeld“, klärt Dr. Mumme zu Beginn unseres Gesprächs auf und geht auf die primären Erkrankungen von Kindern und Erwachsenen ein: „Während man bei Erwachsenen, sei es durch Unfall oder auch degenerativ, erstmal fokale Knorpelschäden, also Schäden in einem begrenzten Bereich, sieht, gibt es bei Kindern Erkrankungen wie die Osteochondrose, die zu Veränderungen vor allem im Knochengewebe unter dem Knorpelgewebe führt. Auch eine Kniescheibeninstabilität zeigt sich häufig erstmals im Kindes- und Jugendalter, wodurch beispielsweise die Kniescheibe wiederholt rausspringt und dadurch ein Knorpelschaden entsteht. Dann gibt es auch Kinder mit rheumatologischen Erkrankungen oder Kinder, die eine Chemotherapie benötigen, was wiederum zu Knochen- und Knorpelerkrankungen führen kann. Bei den Erwachsenen ist es oft der Freizeitsportler, der sich etwa beim Fußballspielen verletzt oder auch ein degeneratives Problem hat, ohne dass sich ein Unfallereignis zugetragen hat“. Die Wahl der therapeutischen Ansätze in Abhängigkeit von Alter, Schwere der Verletzung und individuellen Faktoren spielt eine entscheidende Rolle für eine erfolgreiche Knorpelregeneration bei beiden Altersgruppen. „Bei einer Knorpeltherapie bei Kindern besteht immer die große Herausforderung darin, dass sie einen großen Bewegungsdrang haben. Da sind Erwachsene natürlich grundsätzlich besser führbar“, stellt Dr. Mumme fest.

Knorpelverletzungen bei Kindern und Erwachsenen sind oft das Resultat von sportlichen Aktivitäten, die sich durch unterschiedliche Dynamiken auszeichnen. 

In der Regel bergen Sportarten mit vielen Drehbewegungen und Kontaktsportarten wie Fußball, Skifahren oder Basketball ein erhöhtes Risiko für Verletzungen, die auch den Knorpel betreffen können. Fußball ist vor allem aufgrund des stattfindenden Foulspiels gefährlich für das Knie – ein Drittel der Verletzungen kommen hierdurch zustande. Diese Sportarten beinhalten direkten Körperkontakt und damit verbundene Stöße, die die Gelenke und den Knorpel schädigen können. Schwimmen und Fahrradfahren sind gute Aktivitäten, aber auch Ballsportarten wie Tennis und Badminton sind weniger gefährlich, da man keinen direkten körperlichen Gegner hat. Auch Joggen zu gehen ist eigentlich in Ordnung, weil die Muskulatur und der Knorpel trainiert werden. Es kommt aber immer auf die Belastung an. In einem gesunden Maß kann sich der Knorpel gut entfalten, darf nicht überlastet werden und braucht auch regenerative Pausen“, kommentiert Dr. Mumme die Herausforderung der verschiedenen Sportarten. 

Die Vermeidung von Knorpelverletzungen erfordert präventive Maßnahmen, die für beide Altersgruppen gleichermaßen gelten. Angefangen bei der Wahl der richtigen Ausrüstung und dem Tragen von Schutzkleidung bis hin zum Aufwärmen vor dem Training oder Wettkampf. Eine ausgewogene Ernährung, genügend Ruhephasen und angemessene Hydratation sind ebenso wichtige Elemente für die allgemeine Gesundheit von Muskeln und Knorpel. Es ist entscheidend, die Sportart mit Bedacht zu wählen und die korrekte Technik zu erlernen, um Fehlbelastungen zu vermeiden. „Interessant ist auch der Aspekt des Hormoneinflusses. Hier lässt sich feststellen, dass Frauen und auch junge Mädchen zyklusabhängig anfälliger sind für Verletzungen wie z.B. Kreuzbandrisse“, schildert Dr. Mumme. Das biologische Alter spielt ebenfalls eine bedeutende Rolle. Bei Erwachsenen verlangsamt sich der Stoffwechsel und die Regenerationsfähigkeit des Knorpels nimmt im Laufe der Zeit sukzessiv ab. 


Während des Menstruationszyklus erleben Frauen hormonelle Veränderungen, insbesondere Schwankungen der Östrogenspiegel. Östrogen, ein weibliches Sexualhormon, kann die Stabilität der Bänder und Muskeln beeinflussen, was zu Veränderungen in der Steifheit und Spannung der Bänder führt. Insbesondere in der Phase des Menstruationszyklus, in der der Östrogenspiegel am höchsten ist, kann dies zu einer erhöhten Lockerheit der Bänder führen, was die Stabilität des Kniegelenks beeinträchtigen könnte. Diese erhöhte Lockerheit könnte theoretisch das Risiko für Verletzungen wie Kreuzbandrisse erhöhen, da das Knie weniger stabil ist und anfälliger für übermäßige Belastungen oder Drehbewegungen werden könnte, die solche Verletzungen begünstigen.


In der Knorpelregeneration gibt es eine Vielzahl von innovativen Ansätzen und Technologien, die für Kinder und Erwachsene, insbesondere im Kontext von Sportverletzungen, relevant sind.

Die modernste Therapie, die wir heute haben, ist die Knorpelzelltransplantation. Der Eingriff beginnt mit einer arthroskopischen Untersuchung des betroffenen Gelenks, um Ausmaß und Lage des Knorpelschadens zu beurteilen. Anschließend wird dem Patienten gesundes Knorpelgewebe aus einer wenig belasteten Stelle des Gelenks entnommen. Dieses Gewebe wird dann im Labor aufbereitet, um die gesunden Knorpelzellen zu isolieren und zu vermehren. Die vorbereiteten Knorpelzylinder werden dann im Rahmen einer zweiten Operation in den defekten Bereich des Knorpels eingepasst und dort platziert, um die beschädigte Stelle zu füllen. Dies geschieht, um das Wachstum eines neuen Knorpels anzuregen und die Regeneration des geschädigten Gewebes zu fördern. 

Diese Methode kann bei Kindern nur dann angewendet werden, wenn die sogenannten Wachstumsfugen in den Knien geschlossen sind. Dies geschieht bei Mädchen im Alter von ca. 14 Jahren, bei Jungen im Alter von ca. 16 Jahren. Bei Kindern, bei denen die Fugen noch geöffnet sind, gibt es gute Erfahrungen durch eine einfache Knochenmarkstimulation. Bei diesem Verfahren werden kleine Löcher in den Knochen unter dem geschädigten Knorpel gebohrt, um Knochenmarksblut heranzubringen, welches dann die Bildung von Reparaturgewebe fördert. Grundsätzlich ist es aber primär wichtig herauszufinden, was der Grund für den Knorpelschaden ist. Wenn die Ursache bleibt, dann wird auch die Knorpeltherapie nicht gut“, verdeutlicht Dr. Mumme.


Wachstumsfugen sind Zonen von hyalinem Knorpel in den Knochen von Kindern und Jugendlichen. Sie ermöglichen das Längenwachstum von vielen Knochen während der Kindheit und Jugend. Mit Wachstumsabschluss verknöchern sie langsam vollständig und verschwinden dann.


Wenn der Knorpel beschädigt ist, löst eine Entzündungsreaktion den Heilungsprozess aus. Spezielle Vorläuferzellen für den Knorpel wandern zur Verletzungsstelle und beginnen mit der Reparatur, um die Wunde zu stabilisieren und anschließend an der Verletzungsstelle kollagene Fasern bilden, um eine neue Struktur aufzubauen. Diese Phase ist entscheidend, da sich eine neue Knorpelmatrix bildet, bestehend aus verschiedenen Komponenten wie Kollagen und Proteoglykanen. Diese Matrix verleiht dem Knorpel Festigkeit und Struktur, aber auch Elastizität und Wasserbindungsfähigkeit. Im weiteren Verlauf wird die neu gebildete Matrix umstrukturiert, um möglichst die ursprüngliche Knorpelstruktur wiederherzustellen. Dieser Prozess kann Wochen bis Monate dauern und ist entscheidend für die langfristige Funktionalität des Gelenks. Die neu gebildete Knorpelmatrix passt sich im Laufe der Zeit den spezifischen Belastungen des Gelenks an.


Es gibt verschiedene Therapien zur Regeneration des Knorpels

Biomaterialien: Neue Behandlungsansätze verwenden biologische Materialien wie Bio-Membranen oder Bio-Gels, um die Regeneration des Knorpels zu unterstützen. Diese Technologien fördern das natürliche Heilungsvermögen des Körpers und können bei der Reparatur von Knorpelschäden helfen.

Tissue Engineering: Fortschritte im Tissue Engineering ermöglichen die Herstellung von biologischem Knorpelgewebe im Labor, das dann in den betroffenen Bereich implantiert wird. Diese Technik zielt darauf ab, den verlorenen oder beschädigten Knorpel zu ersetzen und die Heilung zu fördern.

3D-Druck: Mit der 3D-Drucktechnologie können maßgeschneiderte Implantate und Scaffolds erstellt werden, die exakt an die Anatomie des Patienten angepasst sind. Diese Präzision könnte zukünftig zur verbesserten Knorpelregeneration beitragen.

Knorpelzelltransplantationen: Bei diesem Verfahren werden gesunde Knorpelzellen aus einem gesunden Bereich des eigenen Körpers entnommen, im Labor vermehrt und dann an die beschädigte Stelle transplantiert, um die Regeneration zu fördern.

Arthroskopische Verfahren: Minimal-invasive Operationsmethoden wie arthroskopische Eingriffe haben sich als schonendere Optionen erwiesen, um Knorpeldefekte zu behandeln. Diese Verfahren können dazu beitragen, die Genesungsdauer zu verkürzen und die Rehabilitationszeit zu verbessern.

Regenerative Chirurgie: In der regenerativen Chirurgie werden verschiedene Behandlungsansätze kombiniert, um eine möglichst natürliche Heilung des Körpergewebes zu erreichen. Es geht hierbei unter anderem um die Behandlung von Krankheitsursachen, die Regeneration von Gewebeschäden und das Aufhalten oder zumindest Abbremsen von Verschleißprozessen. 


Die Rehabilitation nach Knorpelverletzungen durch Sportunfälle ist ein komplexer Prozess, der bei Kindern und Erwachsenen differenziert betrachtet werden muss. 

Wichtig ist bei Kindern, die Bezugsperson bei der jeweiligen Therapie miteinzubinden, ob dies die Eltern oder auch die Geschwister sind. Dann sollte Kindern alles altersentsprechend sinnvoll erklärt werden. Kinder haben ein hohes Bedürfnis für Physiotherapie und sind bei guter Kommunikation durchaus bereit, sich an die vorgegebenen Empfehlungen und Maßnahmen zu halten“, konstatiert Dr. Mumme. Bei der Rehabilitation von Kindern nach Sportverletzungen werden die individuellen Wachstumsphasen und die Resilienz des Knorpels berücksichtigt. Dies kann dazu führen, dass die Rehabilitationszeit im Vergleich zu Erwachsenen möglicherweise kürzer ausfällt.

Ich hatte als Patientin mal ein kleines Mädchen mit einem Knorpelschaden, das rheumatologisch erkrankt war und immununterdrückende Medikamente nehmen musste und Kortisonspritzen bekommen hat, die aber auf eine einfache Knochenmarkstimulation gut reagiert hat und nach recht kurzer Zeit schmerzfrei und wieder sportfähig war. Und eine andere Patientin, um ein weiteres Beispiel zu nennen, war Leistungssportlerin in der Fußballnationalauswahl, die an Osteochondrosis dissecans erkrankt war (hierbei wird in einem nicht mehr durchbluteten Bereich Knochensubstanz abgebaut). Sie reagierte sehr gut auf die Therapie, stieg dann unmittelbar danach sportlich weiter auf und wurde wieder in die Mädchen Nationalauswahl aufgenommen“, so Dr. Mumme zu zwei seiner Patienten. 

Die Rehabilitation nach einer Knorpelregeneration im Knie ist entscheidend für den Heilungsprozess und die Wiederherstellung der Funktion. 

Die Rehabilitation ist individuell auf den Patienten und den spezifischen Eingriff abgestimmt. In der Regel beginnt die Rehabilitation sofort nach der Operation und setzt sich über mehrere Wochen oder Monate fort. „Der Verlauf der Rehabilitation ist individuell natürlich verschieden. Es kommt auf den Knorpelschaden und die gewählte Therapie an. Und häufig findet währenddessen ein Begleiteingriff statt. Patienten gehen nach Eingriffen am Gelenk in der Regel einige Woche an Gehhilfen, weil man ohne diese Entlastung erst einmal nicht zurechtkommt. Wie schnell man dann wieder arbeitsfähig wird, hängt dann natürlich auch vom Beruf ab. Wenn man sechs Wochen an Gehstöcken geht, kann man sicher nicht so schnell zurück in Berufe, die mit körperlicher Arbeit verbunden sind. Für Bürotätigkeiten ist das entsprechend einfacher“, schildert Dr. Mumme.

Die ersten Wochen konzentrieren sich oft auf passive Bewegungen, um das Gelenk zu stabilisieren und Schwellungen zu reduzieren. Nach dieser Phase folgen spezifische Übungen, um die Muskulatur um das Gelenk herum zu stärken und die Beweglichkeit zu verbessern. Die Rehabilitation beinhaltet auch propriozeptive Übungen, die die Koordination und Stabilität des Gelenks fördern. 

Blick in die Zukunft

Die Behandlung von Kindern und Erwachsenen sollte weiter optimiert werden. Wenn kinderorthopädische Probleme nicht vollständig gelöst werden können und die Kinder erwachsen werden, können gewisse Probleme mit dem Knie im Laufe ihres Lebens wieder auftauchen bzw. sich verstärken. Die größten Hürden, die wir aktuell haben, ist die Entwicklung einer Arthrose im Erwachsenenalter, die regenerativ behandelbar sein sollte. Hier haben wir in der Forschung gute Ansätze und konnten geschädigtes, arthrotisches Gewebe bei ersten Pilotpatienten mit einer Arthrose hinter der Kniescheibe erfolgreich regenerieren. Die Erkrankung selbst ist bisher nicht heilbar, aber wir können den geschädigten Knorpel ersetzen. Einige Formen der Arthrose werden sicherlich in den nächsten Jahren oder Jahrzehnten heilbar sein“, äußert Dr. Mumme optimistisch. „Die Gewebezüchtungs-Studien und Forschung zur Behandlung von Spätschäden von Arthrose hinter der Kniescheibe stehen bei mir ganz vorne. Die Studien laufen schon seit zehn Jahren – der Pilot ist hierzu bereits abgeschlossen. In 2024 starten dann zwei neue Studien zur Behandlung der Arthrose hinter der Kniescheibe durch Knorpelregeneration. Das sind alles positive Entwicklungen“, erklärt Dr. Mumme zuversichtlich und beendet damit unser Gespräch.

Sehr geehrter Herr Dr. Mumme, herzlichen Dank für dieses informative Gespräch rund um die Knorpelregeneration!

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