Arthrose und Mikronährstoffe

 

Arthrose

Darum geht es

Die Arthrose sind degenerative Gelenkerkrankungen. Es handelt sich um eine Erkrankung des gesamt Gelenkorgans. Arthrosen sind auch ernährungsabhängige Erkankungen. Zur Vermeidung der Entwicklung der Arthrosen ist besondere auf eine gute Versorgung mit Mikronährstoffen zu achten. In diesem Beitrag geht es um die Bedeutung der Mikronährstoffe bei Arthrose.

 

Inhaltsverzeichnis

 

Arthrose allgemein

Arthrosen sind degenerative Gelenkerkrankungen, die mit zunehmendem Alter häufiger auftreten. Ab dem dritten Lebensjahrzehnt sind erste Gelenkveränderungen im Röntgenbild sichtbar. Mit 40 Jahren hat die Hälfte der Bevölkerung degenerative Gelenkveränderungen. Mit 65 ist so gut wie jeder Mensch davon betroffen. Das Röntgenbild korreliert aber nicht unbedingt mit den Beschwerden. Arthrosen sind der häufigste Grund für einen operativen Gelenkersatz. Im Jahr 2019 wurden in Deutschland 450.000 endoprothetische Versorgungen an Hüfte und Knie durchgeführt. Auch Fingergelenke, das Großzehengrundgelenk und die Facettengelenke der Wirbelsäule sind häufig von Arthrosen betroffen.

Nach neuerer Auffassung sind Arthrosen keine reine Verschleißerkrankung des Knorpels, sondern eine Erkrankung des gesamten Gelenkorgans. Neben einer zunehmenden Ausdünnung des Knorpels zeigen sich auch entzündliche Veränderungen der Gelenkschleimhaut sowie Veränderungen in der Mikroarchitektur des Knochens, der unter dem Knorpel liegt. Außerdem ist die Muskelkraft der gelenk-umgebenden Muskulatur vermindert. Eine Arthrose entwickelt sich aus dem Missverhältnis zwischen Belastung und Belastbarkeit des Gelenkknorpels.

Risikofaktoren für die Entwicklung einer Arthrose:

  • genetische Faktoren
  • Übergewicht
  • Fehlbelastung der Gelenke
  • Sportverletzungen
  • falscher Ernährungsstil
  • Bewegungsmangel etc.

Der größte veränderbare Risikofaktor ist Übergewicht / Adipositas. Mit steigendem BMI nimmt die Arthrosehäufigkeit linear zu. Außerdem erhöht Übergewicht den Schweregrad von Arthrosen der Hüfte und der Kniegelenke

 

Eine falsche Ernährung begünstigt Arthrosen

Arthrose Alter 250Übergewicht / Adipositas ist mit einer erhöhten Entzündungsaktivität und Freisetzung proinflammatorischer Botenstoffe assoziiert, die eine Entzündung der Gelenkscheimhaut begünstigen. Es ist also nicht nur die reine Gewichtsbelastung, die den Gelenken zusetzt. Entsprechend ist bei der Ernährung auch nicht nur die tägliche Kalorienmenge entscheidend für die Gelenkbelastung, sondern auch der Anteil an entzündungsfördernden Nahrungsmitteln wie zum Beispiel Fleisch und Wurst.
Eine mediterrane Kost oder vegetarische Ernährungsformen sind mit einer geringeren Entzündungsaktivität verbunden und vermindern auch das Risiko für die Entwicklung einer Arthrose. Koreanische Wissenschaftler haben 2022 veröffentlicht, dass eine erhöhte Aufnahme von Nährstoffen, von Obst und grünem Gemüse die Entwicklung von Arthrosen bei älteren Menschen vermindern kann.

Zur Vermeidung der Entwicklung von Arthrosen sollte die Zufuhr von Arachidonsäure stark eingeschränkt oder ganz vermieden werden. Von zentraler Bedeutung für den Erhalt der Gelenkstruktur und Gelenkfunktion ist eine gute Versorgung mit Mikronährstoffen. Mikronährstoffe sind an der Bildung von Knorpelbausteinen beteiligt. Sie wirken antioxidativ und antientzündlich, was für die Prävention und Behandlung von Arthrosen eine wichtige Rolle spielt, da oxidativer Stress und erhöhte Entzündungsaktivität wesentliche Krankheitsmechanismen sind.

 

Welche Mikronährstoffe sind bei Arthrose von Bedeutung?

 

Vitamine

Vitamin E ist ein fettlösliches Antioxidans, das neben seiner antioxidativen Wirkung auch das Wachstum von Knorpelzellen anregt. Darüber hinaus besitzt Vitamin E antiinflammatorische Eigenschaften durch eine Verminderung der Bildung von Entzündungsmediatoren. In einer Fall-Kontroll-Studie fanden iranische Wissenschaftler bei Patienten mit Kniearthrosen signifikant niedrigere Serumkonzentrationen von Alpha-Tocopherol und Lykopin als bei gesunden Kontrollpersonen. Bei niedrigeren Serumkonzentrationen bestanden auch stärkere Beschwerden von Seiten der Arthrose.

Wissenschaftler aus Malaysia publizierten im Jahr 2023, dass Tocotrienole aus Palmöl die Gelenkfunktion bei Arthrose-Patienten bessern konnten. Alpha-Tocopherol ist die häufigste Vitamin-E-Verbindung in Nahrungsmitteln; es sind aber auch mehrere andere Vitamin-E-Verbindungen bekannt zum Beispiel Gamma-Tocopherol und eben auch die Tocotrienole.

Vitamin D ist nicht nur wichtig für den Knochenstoffwechsel, sondern beeinflusst auch die Proliferation und Differenzierung der Knorpelzellen. In mehreren Studien wurden bei Patienten mit Kniearthrose erniedrigte Konzentrationen von 25-OH-Vitamin D gefunden. Die Konzentration von 25-OH-Vitamin D korrelierte aber nicht in jedem Fall mit radiologischen Veränderungen der Kniearthrose. Die derzeitige Datenlage lässt aber den Schluss zu, dass eine hochdosierte Gabe von Vitamin D positive Effekte auf den Schmerz, die Muskelkraft und die Lebensqualität bei Patienten mit Kniearthrose zeigt. In jedem Fall sollten Patienten mit Arthrosen auf einen ausreichend hohen Serumspiegel von 25-OH-Vitamin D achten.

In einer retrospektiven Studie mit 3.424 Studienteilnehmern fanden türkische Wissenschaftler bei Patienten mit Kniearthrose eine höhere Prävalenz eines Vitamin-D-Mangels. Wissenschaftler aus Großbritannien haben 2024 veröffentlicht, dass ein Vitamin-D-Mangel zu schlechteren Ergebnissen nach operativen Ersatz eines Kniegelenks führte. Dies konnte dann durch eine Vitamin-D-Supplementierung aufgehoben werden.

2024 publizierten Orthopäden aus Würzburg, Oldenburg und München, dass bei Patienten mit raschem Voranschreiten einer Hüftgelenksarthrose ein Vitamin-D-Mangel weit verbreitet ist.

Vitamin K ist ein wichtiger enzymatischer Cofaktor für die Aktivierung bestimmter Proteine. Zu diesen Proteinen gehört auch Osteocalcin, dass für den Einbau von Calcium ins Knochengewebe erforderlich ist. Auch noch andere Vitamin-K-abhängige Proteine sind für die Gelenkfunktion wichtig, zum Beispiel das Matrix-Gla-Protein (MGP), GLa-Rich-Protein (GRP) oder Gas6. Es gibt Hinweise aus mehreren Studien, dass eine höhere Vitamin-K-Aufnahme mit einem geringeren Risiko für Arthrosen und auch mit einem geringeren Voranschreiten von Arthrosen assoziiert ist.

Chinesische und australische Wissenschaftler haben 2023 veröffentlicht, dass eine höhere Vitamin-K-Aufnahme über einen Zeitraum von 24 Monaten mit geringeren Symptomen einer Kniearthrose assoziiert war.

Ein Übersichtsartikel von Forschern aus Malaysia beschäftigte sich mit den möglichen Folgen der Einnahme von Vitamin-K-Antagonisten. Es gibt Hinweise, dass die Einnahme von Vitamin-K-Antagonisten als Gerinnungshemmer die Entstehung von Arthrosen fördern kann. Wie bereits erwähnt, spielt Vitamin K eine nicht unerhebliche Rolle für die Integrität der Gelenkstrukturen.

Vitamin C ist ein wichtiges wasserlösliches Antioxidans und vermindert den oxidativen Stress, der ja bei der Entstehung von Arthrosen eine wichtige Rolle spielt. Vitamin C reduziert auch die Entzündungsaktivität und ist ein wichtiger Cofaktor in der Synthese kollagenen Bindegewebes.

Wissenschaftler aus der Türkei stellten bei Arthrose-Patienten eine verminderte Zufuhr von Antioxidantien sowie eine erhöhte oxidative Belastung des Blutserums fest.

Homocystein ist ein bekannter Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. In mehreren Studien zeigten sich auch Zusammenhänge zwischen der Homocysteinkonzentration und Osteoporose. Es gibt noch wenige Erkenntnisse darüber, ob erhöhte Homocysteinkonzentrationen auch die Arthroseentwicklung begünstigen können. Japanische Wissenschaftler haben 2021 publiziert, dass erhöhte Homocysteinkonzentrationen mit Arthrosen im Spinalbereich assoziiert waren.

Eine Kombination der Vitamine B1, B6 und B12, ergänzend zu einer Diclofenac-Injektion, zeigte deutlich bessere Behandlungsergebnisse bei Arthroseschmerzen als eine Monotherapie mit Diclofenac.

Chinesische Wissenschaftler veröffentlichten 2024, dass wohl auch Vitamin B1 für die Vermeidung einer Arthroseentwicklung wichtig ist. Es gibt Hinweise, dass Vitamin B1 in der Gelenkflüssigkeit die Bildung von Zytokinen reduzieren kann, die die Entstehung einer Arthrose fördern.

2023 wurde von Forschern aus China publiziert, dass Kniearthrose- Patienten mit einem Folsäuremangel stärkere radiologisch sichtbare Veränderungen aufwiesen als Patienten mit normalen Folsäurespiegeln. Dies betraf aber nur Kniegelenksarthrosen und nicht Arthrosen der Fingergelenke. Auch in einer iranischen Studie, die 2024 publiziert wurde, zeigte sich eine signifikante Korrelation zwischen einem Folsäuremangel und erhöhten Schweregrad der Arthrosen.

 

Aminosäuren

Aminosäuren sind die Bausteine sämtlicher Proteine und auch Ausgangssubstanzen für die Bildung verschiedener Biomoleküle.

Das Knorpelgewebe enthält eine beträchtliche Menge an schwefelhaltigen Glykosaminoglykanen, die für den Turgor und die Elastizität des Gewebes eine wichtige Rolle spielen. Deshalb ist eine gute Versorgung mit schwefelhaltigen Aminosäuren wichtig bei Arthrose. Es wurde nachgewiesen, dass in der ersten Phase der Arthroseentstehung eine mangelnde Verfügbarkeit von Schwefel zu einem Problem werden kann, da dadurch die Regenerationsfähigkeit des Knorpels beeinträchtigt wird. Im arthrotisch veränderten Knorpel beträgt der Schwefelgehalt oft nur ein Drittel dessen, was ein gesunder Knorpel enthält. Wissenschaftler aus der Türkei verglichen den Effekt von Hyaluronsäure und N-Acetylcystein (NAC) als Injektion ins Kniegelenk zur Behandlung der Kniearthrose. NAC erwies sich als ähnlich effektiv wie Hyaluronsäure und ist damit nach Einschätzung der türkischen Forscher eine billigere Alternative zu Hyaluronsäure bei der Behandlung einer leichten bis moderaten Arthrose.

Forscher aus China konnten nachweisen, dass die Aminosäure Taurin durch eine Stabilisierung der Funktionsfähigkeit der Knorpelzellen einen Anti-Arthroseeffekt hat.

Spanischen Wissenschaftlern veröffentlichten im Jahr 2018, dass ein Glycinmangel ein bedeutender ursächlicher Faktor für die Entwicklung von Arthrosen sei. Eine höhere Glycinverfügbarkeit führte in einem Zellkulturversuch mit Chondrozyten zu einer deutlichen Steigerung der Kollagensynthese.

2007 fand eine Studie von Forschern aus Teneriffa einige Aufmerksamkeit. Die Gabe von täglich 2 × 5 g Glycin führte bei Patienten mit Erkrankungen des Bewegungsapparates, einschließlich Arthrosen, zu einer deutlichen Besserung der Beschwerden.

Es gibt auch Hinweise, dass eine Supplementierung von Prolin bei Arthrosen einen günstigen Effekt hatte. Prolin wird heute als bedingt essenzielle Aminosäure eingestuft, d. h. manchmal ist eine Prolin-Supplementierung notwendig zur Deckung des körpereigenen Bedarfs.

Spanische Wissenschaftler publizierten 2023 Erkenntnisse über die Kollagensynthese bei Arthrose. Die Kernaussagen des Fachartikels sind: Bei Arthrosen besteht ein Mangel und eine Degeneration von Kollagen. Ein generalisierter Glycinmangel beim Menschen verhindert die korrekte Synthese von Kollagen. Hohe Glycin- und moderate Konzentrationen von Prolin und Lysin fördern die Kollagensynthese und vermindern dessen Abbau.

 

Mineralstoffe und Spurenelemente bei Arthrose

Wissenschaftler aus China haben 2015 veröffentlicht, dass die Magnesiumaufnahme invers mit radiologisch nachweisbaren Kniegelenksarthrosen assoziiert war. Magnesium spielt also eine Rolle für die Prävention von Kniegelenksarthrosen.

Eisen und Kupfer sind für die Kollagensynthese erforderlich und deshalb prinzipiell auch wichtig für die Bildung und für den Erhalt des Knorpels. In einem Zellkulturversuch konnte durch Zugabe von Kupfer eine Erhöhung der Kollagensynthese nachgewiesen werden.

Wissenschaftler aus China publizierten 2023, dass eine erhöhte Zinkaufnahme das Voranschreiten der Verdichtung des Knochengewebes unter der Knorpelschicht vermindern kann. Diese sogenannte subchondrale Sklerose ist ein typisches Zeichen für eine Arthroseentwicklung im Röntgenbild.

Selen ist ein wichtiges antioxidatives Spurenelement mit antientzündlichen Eigenschaften. In einer Studie an menschlichen Körperzellen wurde nachgewiesen, dass Selen proentzündliche Signalwege verändern kann, was zumindest teilweise den protektiven Effekt von Selen auf die Arthroseentwicklung erklärt. Bei einem nachgewiesenen Selenmangel sollte in jedem Fall eine Selen-Supplementierung erfolgen.

Wissenschaftler aus Taiwan publizierten 2024, dass Selen Knorpelzellen gegen oxidative Schäden schützen kann.

Mangan ist ein Aktivator bzw. Cofaktor zahlreicher Enzyme, die für die Bildung der Glycosaminglycane benötigt werden. Die Glycosaminglycane oder saure Polysaccharide sind wichtige Bestandteile des Knorpelgewebes.

 

Andere Mikronährstoffe

Die langkettigen Omega-3-Fettsäuren EPA und DHA können die Bildung von entzündungsfördernden Botenstoffen vermindern, wodurch auch die Bildung freier Radikale reduziert wird. Gesättigte Fettsäuren und Omega-6-Fettsäuren erhöhen die Bildung von Entzündungsmarkern, während Omega-3-Fettsäuren bei Arthrosen häufig einen günstigen Effekt haben.

In einigen Studien zeigte auch eine Supplementierung von Carnitin gute Erfolge bei der Behandlung von Arthrosen.

Bei Arthrosen werden gerne SYSADOA (Symptomatic Slow Acting Drugs in Osteo-Arthritis) eingesetzt, zum Beispiel Glucosaminsulfat und Chondroitinsulfat. Glucosaminsulfat kann die Progression des Knorpelabbaus bei Arthrosen verringern und vermindert die Arthrosebeschwerden. Bei der Behandlung von Arthrosen ist meist eine Kombination aus Mikronährstoffen und SYSADOA von guter Wirksamkeit.

 

Schwermetalle bei Arthrose

Metalle können auch einen nachteiligen Effekt auf die Gelenksgesundheit haben. US-Wissenschaftler publizierten 2011, dass das Risiko für Arthrosebeschwerden mit steigender Bleibelastung des Blutes zunimmt. Wissenschaftler aus Mexiko haben 2020 publiziert, dass eine Cadmium-Exposition ein Risikofaktor für die Entwicklung von Gelenkerkrankungen wie Arthrosen darstellt.

2022 wurde eine Studie von chinesischen Forschern publiziert. Sie untersuchten anhand von NHANES-Daten eine mögliche Assoziation zwischen Schwermetallen und Arthrosen. Blei und Cadmium begünstigten die Entstehung von Arthrosen, während Mangan offensichtlich ein protektiver Faktor gegen die Entwicklung von Arthrosen darstellte.

 

Fazit:
Arthrosen sind keine reine Verschleißerkrankung des Gelenkknorpels, sondern ein vielschichtiges Krankheitsbild, bei dessen Entstehung Mikronährstoffmängel eine wichtige Rolle spielen. Bereits bei den ersten Anzeichen einer Arthrose empfiehlt sich eine Mikronährstoffanalyse der wesentlichen Mikronährstoffe für die Gelenkfunktion. Auf der Basis dieser Mikronährstoffanalyse ist dann eine gezielte Supplementierung möglich. Besonders empfehlenswert ist das DCMS-Stoffwechsel-Profil, in dem ein breites Spektrum an Mikronährstoffen bestimmt wird.

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 Aktualisiert: 22. August 2024