Hyaliner Knorpel

Hyaliner Knorpel ist ein glasartiger ( hyaliner ) und durchscheinender Knorpel, der auf vielen Gelenkflächen vorkommt. Er findet sich besonders häufig in den Rippen , der Nase, dem Kehlkopf und der Luftröhre . ^{[ 1 ]} Hyaliner Knorpel ist perlgrau, von fester Konsistenz und enthält einen beträchtlichen Anteil an Kollagen. Er enthält keine Nerven oder Blutgefäße und ist relativ einfach aufgebaut.

Hyaliner Knorpel ist die häufigste Knorpelart im menschlichen Körper. ^{[ 2 ]} Er besteht hauptsächlich aus Kollagen Typ II und Proteoglykanen . ^{[ 2 ]} Hyaliner Knorpel findet sich in der Luftröhre , der Nase, der Epiphysenfuge , dem Brustbein und den Rippen . ^{[ 2 ]}

Hyaliner Knorpel ist außen von einer faserigen Membran, dem Perichondrium , umgeben . ^{[ 2 ]} Die primären Knorpelzellen sind Chondrozyten , die in eine Matrix aus Bindegewebe, Proteoglykanen und Glykosaminoglykanen eingebettet sind . ^{[ 2 ] [ 3 ]}

Da Knorpel weder Lymphdrüsen noch Blutgefäße besitzt , erfolgt der Transport von gelösten Stoffen, einschließlich Nährstoffen, durch Diffusion in den Flüssigkeitsräumen, die an das umliegende Gewebe angrenzen. ^{[ 2 ]} Knorpel verleiht den Strukturen eine feste, aber dennoch biegsame Form, wodurch sie zwar stabil, aber nur in begrenzter Beweglichkeit und Flexibilität sind. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Knorpel enthält keine Nerven. ^{[ 2 ]}

Hyaliner Knorpel bildet auch das temporäre embryonale Skelett, das nach und nach durch Knochen ersetzt wird, sowie das Skelett der Elasmobranchier .

Bei der mikroskopischen Untersuchung einer Scheibe hyalinen Knorpels zeigt sich, dass diese aus Chondrozyten mit runder oder stumpfkantiger Form besteht, die in Gruppen von zwei oder mehr in einer körnigen oder nahezu homogenen Matrix angeordnet sind. ^{[ 4 ]} In Gruppen von zwei oder mehr weisen die Chondrozyten an den Kontaktstellen runde, im Allgemeinen aber gerade Konturen auf, während sie im übrigen Umfang abgerundet sind. ^{[ 4 ]}

Sie bestehen aus durchscheinendem Protoplasma mit feinen, sich verflechtenden Filamenten; mitunter sind winzige Körnchen vorhanden. Darin eingebettet sind ein oder zwei runde Zellkerne mit dem üblichen intranukleären Netzwerk.

Die Zellen befinden sich in Vertiefungen der Matrix, den sogenannten Knorpellakunen . Diese Vertiefungen sind künstliche Lücken, die durch das Schrumpfen der Zellen während der Färbung und Fixierung des Gewebes für die Untersuchung entstehen. Der interterritoriale Raum zwischen den isogenen Zellgruppen enthält relativ viele Kollagenfasern, wodurch er seine Form beibehält, während die Zellen selbst schrumpfen und die Lakunen bilden. Dies bildet die sogenannte „Kapsel“ des Raumes. Jede Lakune enthält normalerweise eine einzelne Zelle, kann aber während der Mitose zwei, vier oder sogar acht Zellen enthalten.

Der Gelenkknorpel ist hyaliner Knorpel auf den Gelenkflächen der Knochen ^{[ 6 ]} und liegt in der Gelenkhöhle von Synovialgelenken , umgeben von Synovialflüssigkeit , die von der Synovialmembran produziert wird , welche die Wände der Höhle auskleidet.

Obwohl der Gelenkknorpel oft in engem Kontakt mit den Menisken und den Gelenkscheiben vorkommt , wird er nicht als Teil dieser Strukturen betrachtet, da diese vollständig aus Faserknorpel bestehen .

Die extrazelluläre Matrix des Gelenkknorpels weist eine hochspezialisierte, zonal organisierte Architektur auf: Die oberflächliche Zone besteht hauptsächlich aus Typ-II-Kollagenfasern, die parallel zur Gelenkfläche ausgerichtet sind, um Scherkräften entgegenzuwirken, während die tiefe Zone aus denselben Fasern besteht, die senkrecht zur Knochengrenze ausgerichtet sind, um Druckbelastungen zu absorbieren. ^{[ 5 ]}

Der biochemische Abbau des Gelenkknorpels führt zu Arthrose – der häufigsten Gelenkerkrankung. ^{[ 7 ]} Allein in den Vereinigten Staaten sind über 30 Millionen Menschen von Arthrose betroffen; sie ist die häufigste Ursache chronischer Behinderungen bei älteren Menschen. ^{[ 8 ]}

Die Entwicklung des Gelenkknorpels beginnt mit der interzonalen Kondensation einer Typ-II-Kollagen-positiven Extremitätenknospe an der zukünftigen Gelenkstelle. Darauf folgt die Differenzierung spezifischer Zellsubtypen (Meniskus-, Gelenk-, Synovial- und Ligamentvorläuferzellen), aus denen schließlich die Gelenkkapsel entsteht. Diese reift aus und bildet einen Hohlraum mit einem zentralen Meniskus und einer Synovialmembran. ^{[ 9 ]} Aus dieser Struktur entwickeln sich mehrere deutlich unterscheidbare Schichten des Gelenkknorpels, die in allen Synovialgelenken vorkommen: die tiefe Zone (am nächsten zum Knochen), die mittlere Zone und die oberflächliche Zone (am nächsten zur Synovialflüssigkeit).

^Die Erhaltung des Gelenkknorpels wird durch ein Gleichgewicht zwischen anabolen (knorpelaufbauenden) ^{[ 10 , 11 ]} und katabolen (knorpelabbauenden) Faktoren ^{[ 12 , 13 ] gesteuert ,} ähnlich wie bei der Knochenerhaltung ^{[ 14 ]} . Im Laufe des Lebens eines Organismus befinden sich anabole und katabole Faktoren in der Regel im Gleichgewicht. Mit zunehmendem Alter überwiegt jedoch der Katabolismus, und der Knorpel beginnt sich abzubauen. Schließlich führt der Verlust der hyalinen Knorpelmatrix und die Reduktion des Chondrozytengehalts in dieser Matrix zur Entwicklung von Gelenkerkrankungen wie Arthrose. Die Überexpression von hyalinen Knorpel-spezifischen anabolen Faktoren wie FGF18 scheint das Gleichgewicht zwischen Knorpelabbau und -aufbau wiederherzustellen ^{[ 15 , 16 ] .}

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  Abbildung eines Synovialgelenks mit Knochen, Gelenkknorpel und Gelenkscheibe.
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  Ellenbogengelenk. Tiefe Präparation. Ansicht von vorn.

• Gelenkknorpelschäden
• Gelenkknorpelverletzungen
• Reparatur des Gelenkknorpels
• Liste der verschiedenen Zelltypen im erwachsenen menschlichen Körper

• Histologisches Bild: 03301lba  – Histologie-Lernsystem der Boston University
• UIUC Histologie-Fach 331