Eigenschaften

Glykosaminoglykane werden als Chondroprotektiva zur Behandlung und Prophylaxe der Osteoarthritis, einer permanenten und progressiven Degeneration des Gelenkknorpels, eingesetzt (Neil 2005a).
 

Wirkungsmechanismus

Die biologischen Eigenschaften der Glykosaminoglykane kommen meist aufgrund von Interaktionen mit Proteinen zustande (Casu 2002a). Sulfatierte Glykosaminoglykane hemmen aufgrund ihrer polyanionischen Struktur verschiedene, zum Teil proteolytische Enzyme (Ungemach 2003a). Diese Enzyme sind u.a. am Abbau der Proteoglykane beteiligt und können dadurch zu einer Verminderung der Gewebeflexibilität führen. Als Vorläufer erhöhen sulfatierte Glykosaminoglykane die Synthese der Proteoglykane, was im Gelenk die Synoviaviskosität erhöht (Plumb 2002a). Bei systemischer Anwendung können sie aufgrund der chemischen Verwandtschaft zu den Heparinoiden die Blutgerinnung hemmen und fibrinolytisch wirken (Ungemach 2003a).
 
In einer in-vitro-Studie mit Knorpelgewebe und Chondrozyten wurde gezeigt, dass sulfatierte Glykosaminoglykane die Synthese von Glykosaminoglykanen und Kollagen in der extrazellulären Matrix dosisabhängig erhöhen und zugleich deren Abbau vermindern. Bei Konzentrationen von 25 bzw. 50 mg/ml wurde der Kollagenabbau um 29 bzw. 71% und der Glykosaminoglykanabbau um 67% vermindert. Arthritisches Gewebe sprach auf exogene sulfatierte Glykosaminoglykane besser an als gesundes Knorpelgewebe. In tieferen Konzentrationen (12,5 mg/ml) konnte eine stimulierende Wirkung auf die Zellreplikation der Chondrozyten nachgewiesen werden (Glade 1990a). In einer anderen in-vitro-Studie hemmten polysulfatierte Glykosaminoglykane die Freisetzung von Prostaglandin E₂ aus den Synovialzellen; dieses ist ein wichtiger Entzündungsmediator und wirkt vasodilatatorisch, erhöht die Gefässpermeabililtät und sensibilisiert die Nocirezeptoren im Gelenk. Die hemmende Wirkung konnte nur bei hohen Gelenkkonzentrationen (50 mg/ml) nachgewiesen werden, die in-vivo nach intraartikulärer Applikation, jedoch nicht nach systemischer Verabreichung, zu erwarten sind (Frean 2000a).
 

Aber...

Die Wirkung der Glykosaminoglykane auf das Knorpelgewebe ist umstritten. In verschiedenen in-vitro-Studien konnte mit Glykosaminoglykandosierungen von 50 - 200 μg/ml (Caron 1991a) bzw. 0,025 - 25 mg/ml (Caron 1993a) keine Wirkung auf das Knorpelgewebe nachgewiesen werden. Und auch bei in-vivo-Studien mit Hunden (Innes 2000a; de Haan 1994a) und Pferden (White 1994b; Trotter 1989a) konnten im Vergleich zu unbehandelten Tieren keine signifikanten therapeutischen Vorteile nachgewiesen werden.
 
Weitere Informationen siehe auch bei den einzelnen Wirkstoffen (Heparin, Heparansulfat, Chondroitinsulfat, Dermatansulfat, Pentosanpolysulfat, Keratansulfat und Hyaluronsäure).
 

Blasenwandschutz bei interstitieller Zystitis

Glykosaminoglykane, v.a. Chondroitinsulfat, Heparansulfat und Dermatansulfat, bilden natürlicherweise eine Schutzschicht an der Blasenwand, um so die Adhärenz von Kristallen, Ionen, Proteinen und Mikroorganismen zu vermindern. Bei Menschen und Katzen mit interstitieller Zystitis ist die Ausscheidung von Glykosaminoglykanen über den Urin vermindert. Als Ursache wird eine Veränderung der Synthese bzw. des Metabolismus der Glykosaminoglykane oder eine veränderte Blasenwandpermeabilität vermutet (Buffington 1996a). So kann Pentosanpolysulfat bei der Behandlung der interstitiellen Zystitis eingesetzt werden; es wird vermutet, dass es die Glykosaminoglykanschicht in der Blase verbessert (Westropp 2005a).
 

Antikoagulante Wirkung

Sowohl Pentosanpolysulfat wie auch Dermatansulfat weisen eine antikoagulante Wirkung auf; weiterführende Informationen siehe bei den betreffenden Wirkstoffen (Fischer 1982a; Dart 2001a; Volpi 2006a).