Niedrigintensiver Ultraschall lindert Synovitis

Sowohl Osteoarthritis als auch rheumatoide Arthritis sind chronisch fortschreitende entzündliche Gelenkerkrankungen. Niedrigintensiver Ultraschall kann Gelenkschmerzen lindern und die Funktion verbessern und wird häufig als unterstützende Therapie zur Linderung von Arthritissymptomen eingesetzt.

Neutrophile extrazelluläre Fallen (NETs) bestehen aus einer Mischung citrullinierter Kernchromatin, Histon-assoziierter DNA und zytoplasmatischen Proteinen, einschließlich Elastase und Myeloperoxidase. NETs können Mikroorganismen abtöten und die natürliche Abwehr des Körpers darstellen, sie können jedoch auch Autoimmunerkrankungen verursachen. Der Prozess, bei dem Zellen durch die Freisetzung von NETs absterben, wird als NETose bezeichnet. NETose könnte an der Entstehung von Arthritis beteiligt sein, ihre genaue Rolle ist jedoch noch unklar.

Um festzustellen, ob Ultraschall niedriger Intensität durch die Entfernung von Neutrophilen bei der Behandlung von Synovitis funktioniert, führte Dr. Chung von der Abteilung für Physiologie der Ajou-Universität in Südkorea entsprechende Experimente durch. Die Ergebnisse des Experiments wurden in der Novemberausgabe 2015 von Physical Therapy veröffentlicht.

Als Versuchstiere dienten 58 erwachsene männliche Sprague-Dawley-Ratten. Um eine Synovitis hervorzurufen, wurde komplettes Freund-Adjuvans in das linke Kniegelenk injiziert. Täglich wurde 10 Minuten lang ein Ultraschall niedriger Intensität (1 MHz, 200 mM/cm2) durchgeführt. Die Neutrophilen-Clearance wurde durch die Myeloperoxidase-Expression bestimmt und die synoviale TUNEL-Färbung und NET-Bildung wurden beobachtet. Neutrophile und Makrophagen im peripheren Blut wurden isoliert und kultiviert, um die Wirkung von Ultraschall niedriger Intensität bei der Beseitigung von NETs zu klären.

Experimente haben ergeben, dass bei einer durch Freund'sches Adjuvans induzierten Synovitis die Peroxidase-positiven Neutrophilen nach 2–3 Tagen einen Höhepunkt erreichten und den Entzündungskern besetzten. Die Monozyten und Makrophagen am äußeren Rand drangen anschließend ebenfalls in den Entzündungskern ein und nahmen dann allmählich ab. Niedrigintensiver Ultraschall reduzierte die Synovialhyperplasie und induzierte eine frühe Peroxidase-Clearance. NETs werden von Neutrophilen im entzündlichen Kern der Synovialmembran gebildet und Ultraschall niedriger Intensität kann die NET-Bildung fördern.

Ultraschall niedriger Intensität kann auch NETs in peripheren segmentierten Leukozyten sowie eine mit Phorbolmyristinsäureacetat (PMA) verbundene NETose induzieren, und dieser Induktionseffekt ist intensitätsabhängig. PMA-induzierte NETs wurden durch Makrophagen beseitigt und Ultraschall niedriger Intensität verstärkte diese Beseitigung.

Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass neutrophile extrazelluläre Fallen bei entzündlicher Synovitis eine Rolle spielen. Ultraschall niedriger Intensität kann die extrazellulären Fallen neutrophiler Granulozyten verstärken und Neutrophile beseitigen, indem er die Phagozytose von Makrophagen verstärkt. Dies könnte einer der Mechanismen von Ultraschall niedriger Intensität bei der Behandlung von Synovitis sein.