Lumbale degenerative Bandscheibenerkrankung: Aktuelle und künftige Konzepte für Diagnose und Behandlung

Abstract

Lumbale Rückenschmerzen als Folge degenerativer Bandscheibenerkrankungen stellen eine große sozioökonomische Belastung für das Gesundheitssystem dar. Herkömmliche Konzepte zur Behandlung der lumbalen Bandscheibendegeneration zielten auf eine Linderung der Symptome durch Einschränkung der Bewegung der Lendenwirbelsäule ab. Neuartige Behandlungsstrategien mit Stammzellen, Wachstumsfaktoren und Gentherapie haben jedoch das theoretische Potenzial, die Bandscheibendegeneration zu verhindern, zu verlangsamen oder sogar umzukehren. Das Verständnis der pathophysiologischen Grundlagen der Bandscheibendegeneration ist von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Behandlungsstrategien, die auf die zugrundeliegenden Mechanismen der Bandscheibendegeneration und nicht auf das nachgelagerte Symptom des Schmerzes abzielen. Solche Strategien zielen idealerweise darauf ab, die Regeneration der Bandscheibe einzuleiten oder die degenerierte Bandscheibe zu ersetzen. Derzeit sind die Behandlungsmöglichkeiten für degenerative Bandscheibenerkrankungen jedoch noch suboptimal, und die Entwicklung und die Ergebnisse neuartiger Behandlungsmöglichkeiten müssen derzeit als unvorhersehbar angesehen werden.

1. Einleitung

Low back pain (LBP) ist die häufigste Ursache für Behinderungen bei Personen im Alter von 45 Jahren oder jünger und hat daher ein enormes Gewicht bei sozioökonomischen Überlegungen. Die volkswirtschaftlichen Verluste aufgrund von Kreuzschmerzen werden auf über 100 Milliarden Dollar pro Jahr geschätzt und sind hauptsächlich indirekt auf die verringerte Produktivität zurückzuführen. Obwohl radiologische Anzeichen einer degenerativen Bandscheibenerkrankung (DDD) bei asymptomatischen Personen nachgewiesen wurden und der Grad der Degeneration keineswegs ein Marker für die Dauer oder den Schweregrad der mit der DDD verbundenen Symptome ist, sind Möglichkeiten zur Begrenzung der Bandscheibendegeneration oder sogar zur Herbeiführung einer Bandscheibenregeneration nach wie vor wünschenswerte Ziele bei der Behandlung.

Strategien, um die Bandscheibendegeneration in der Lendenwirbelsäule aufzuhalten oder rückgängig zu machen, reichen von mechanischen Behandlungsmöglichkeiten, die auf dem traditionellen Konzept der Entfernung des Schmerzgenerators, der Bandscheibe, und der Schmerzbeseitigung durch Bewegungsstopp beruhen, bis hin zu neueren und sich entwickelnden Behandlungsmöglichkeiten, die Gentherapie, Wachstumsfaktoren und Zelltransplantationen umfassen. Der traditionelle Ansatz der bewegungshemmenden Versteifungsoperation, der in einigen Fällen zur Schmerzbehandlung wirksam sein kann, kann auch die Degenerationsrate in benachbarten Bewegungssegmenten der Wirbelsäule erhöhen. Darüber hinaus kann diese Strategie das Fortschreiten der degenerativen Kaskade von Ereignissen, die zu Schmerzen und Behinderungen führen, nicht aufhalten. Trotz ihrer unbestreitbaren Bedeutung ist die Lendenwirbelversteifungsoperation als Behandlung von LWS-Schmerzen also als suboptimal anzusehen, da sie auf das Symptom des Schmerzes und nicht auf dessen Ursachen abzielt. Das moderne Zeitalter der Molekularbiologie hat revolutionäre Fortschritte in Bereichen wie Genomik, Nanotechnologie, Stammzellbiologie, Gentherapie und Tissue Engineering gebracht, die zusammen ein enormes therapeutisches Potenzial für klinische Anwendungen bei degenerativen Erkrankungen wie DDD bieten.

2. Anatomie und Innervation der Bandscheibe

Die Bandscheibe (IVD) besteht aus dem Nucleus pulposus (NP) in der Mitte, dem Annulus fibrosus (AF) in der Peripherie und den knorpeligen Endplatten kranial und kaudal an der Verbindung zu den Wirbelkörpern. Innerhalb des NP ermöglicht eine Fülle von Proteoglykanen die Absorption von Wasser. Diese Eigenschaft der NP ist für die Bewältigung axialer Belastungen durch die IVD von wesentlicher Bedeutung. In der gesunden Bandscheibe ist der häufigste Kollagentyp in der NP das Typ-II-Kollagen. Die NF, die die NP umgibt, besteht hauptsächlich aus Typ-I-Kollagen.

Beschreibungen der Innervation der IVD wurden bereits vor mehr als 20 Jahren veröffentlicht. Zweige des Nervus sinuvertebralis, der Spinalnerven und der grauen Rami communicantes werden als Teil der neurologischen Grundlage für diskogene Rückenschmerzen angesehen. Es wurde über eine Zunahme von Nervenfasern und Blutgefäßen in der schmerzhaften Bandscheibe berichtet, die Regionen des Annulus fibrosus und des Nucleus pulposus erreichen, die in der gesunden Bandscheibe normalerweise aneural sind, und es wurde eine Korrelation zwischen diesen Befunden und den Expressionsniveaus von Neurotrophinen vermutet.

2.2. Alterung und Degeneration

Der Prozess der Degeneration ist in vielerlei Hinsicht mit dem Prozess des Alterns vergleichbar. Allerdings verläuft die Degeneration der Bandscheiben oft schneller, so dass die DDD häufig bei Patienten im erwerbsfähigen Alter auftritt. Quantitative Genexpressionsanalysen in einem Kaninchenmodell deuten darauf hin, dass das Alter im Vergleich zu einem verletzungsinduzierten Degenerationsmodell einen einzigartigen Beitrag zum Degenerationsprozess leistet. Mit zunehmendem Alter nimmt der Wassergehalt der IVD ab, und es können Risse in der NP auftreten, die sich möglicherweise bis in die AF erstrecken, und der Beginn dieses Prozesses, der als Chondrosis intervertebralis bezeichnet wird, kann den Beginn der degenerativen Zerstörung der IVD, der Endplatten und der Wirbelkörper markieren. Die DDD ist ein komplexer degenerativer Prozess, der auf altersbedingte Veränderungen in der molekularen Zusammensetzung der Bandscheibe zurückzuführen ist. Diese Kaskade hat biomechanische und oft auch klinische Folgen, die bei den Betroffenen zu erheblichen Beeinträchtigungen führen können.

2.3. Genetische Komponente der Degeneration

Eine unbestreitbare genetische Komponente der degenerativen Bandscheibenerkrankung wird deutlich, wenn man die Ergebnisse von Zwillingsstudien und Studien mit Mäusen betrachtet, bei denen Gene ausgeschaltet wurden, von denen man annimmt, dass sie eine Rolle bei der Bandscheibendegeneration spielen. Zu den Genen, die vermutlich an der DDD beteiligt sind, gehören Gene, die für die Kollagene I, IX und XI, Interleukin 1 (IL-1), Aggrecan, den Vitamin-D-Rezeptor, die Matrix-Metalloproteinase 3 (MMP-3) und andere Proteine kodieren. Es ist allgemein bekannt, dass die DDD durch diese und viele andere Gene reguliert wird. Wechselwirkungen zwischen diesen Genen, die in ihrer Gesamtheit trotz vermutlich geringer Einzelbeiträge wesentlich zur DDD beitragen, sowie Wechselwirkungen zwischen Genen und Umwelt sind sehr wahrscheinlich.

2.4. Umweltfaktoren

Viele Praktiker sind der Ansicht, dass Umweltfaktoren gegenüber der genetischen Komponente der DDD eine untergeordnete Rolle spielen. Dennoch ist der Einfluss von Umweltfaktoren auf die DDD alles andere als vernachlässigbar und wurde von Williams und Sambrook 2011 umfassend definiert. In einer Meta-Analyse wurden Odds Ratios für manuelle Materialhandhabung, häufiges Biegen oder Verdrehen und Ganzkörper-Vibrationen in Bezug auf DDD mit 1,51, 1,68 bzw. 1,39 berechnet. Es wurde ein bescheidener Zusammenhang zwischen Rauchen und Bandscheibendegeneration nachgewiesen, was auf mögliche Einflüsse chemischer Expositionen hindeutet. Sowohl in Zwillings- als auch in Tierstudien wurde eine Beteiligung von Nikotin an der Bandscheibendegeneration postuliert, die auf eine Beeinträchtigung des Blutflusses zur Bandscheibe zurückzuführen sein könnte. Darüber hinaus wurde über einen Zusammenhang zwischen atherosklerotischen Läsionen in der Aorta und LWS-Schmerzen berichtet, was auf einen möglichen Zusammenhang zwischen Atherosklerose und DDD hindeutet.

3. Klinische Präsentation

Patienten mit lumbalen Bandscheibenerkrankungen zeigen häufig eine Vielzahl von Symptomen wie Schmerzen, radikuläre Symptome und Schwäche. LWS-Schmerzen können durch die Position und Bewegung verschlimmert werden. Die Beugung verschlimmert oft die Symptome, während die Streckung sie lindert. Eine Zunahme der Schmerzen bei Streckung kann auf eine Facettenarthropathie hinweisen.

Bei der Untersuchung von Patienten mit vermuteter lumbaler DDD ist es wichtig, andere mögliche bekannte Ursachen für ihre Schmerzen auszuschließen. Abdominalpathologien wie Aortenaneurysmen, Bauchspeicheldrüsenerkrankungen und Nierensteine müssen ausgeschlossen werden. Außerdem müssen die Patienten unbedingt nach anderen Symptomen wie Fieber, Schüttelfrost, Müdigkeit und Gewichtsverlust befragt werden, die auf eine andere Erkrankung hinweisen können.

4. Diagnose

Einfache Röntgenaufnahmen in zwei Ebenen sind die erste bildgebende Untersuchung der Wahl. Sie helfen, Pathologien wie Deformationen, Frakturen oder metastasierenden Krebs als Ursache von Rückenschmerzen auszuschließen, und werden oft durch andere bildgebende Verfahren ergänzt, um Anzeichen einer Degeneration zu erkennen. Zu den Befunden bei degenerativen Bandscheiben gehören Verengungen des Bandscheibenraums, Sklerose der Endplatte, „Vakuum“-Phänomene in der Bandscheibe und Osteophyten. Bei Verdacht auf Instabilität können Beuge- und Streckaufnahmen hilfreich sein.

Die Magnetresonanztomographie (MRT) ist eine empfindlichere bildgebende Untersuchung zur Beurteilung degenerativer Bandscheibenerkrankungen. Die MRT-Untersuchung zeigt unter anderem eine Verengung des Bandscheibenraums, einen Verlust des T2-Signals im Nucleus pulposus, Endplattenveränderungen und Anzeichen einer inneren Bandscheibenstörung oder eines Risses (Abbildung 1). High Intensity Zones (HIZ) wurden bei fast einem Drittel der Patienten gefunden, die sich wegen Kreuzschmerzen einer MRT-Untersuchung unterzogen, und wurden als Marker für innere Bandscheibenschäden verwendet. Die Genauigkeit und Zuverlässigkeit dieser HIZ wurde jedoch in Frage gestellt.

Abbildung 1

Scheibenraumverengung und degenerative Veränderungen auf der Ebene L3-L4 (Pfeil) im sagittalen T2-gewichteten MRT.

Modic et al. gehörten zu den ersten, die vertebrale Endplattenveränderungen, die mit degenerativen Bandscheibenerkrankungen einhergehen, radiologisch charakterisierten. Das Modic-Klassifikationssystem umfasst drei Arten von Veränderungen, und die Einteilung hat sich als zuverlässig und reproduzierbar erwiesen. Bei Typ I ist das Signal in der T2-gewichteten Sequenz erhöht und die Signalintensität in den T1-Sequenzen verringert, was auf ein Knochenmarködem hinweist. Typ II ist durch eine fetthaltige Infiltration des Knochenmarks gekennzeichnet, die sich in hyperintensen T1- und T2-Bildern zeigt. Finally, Type III demonstrates hypointense signals on T1 and T2 sequences, which corresponds to endplate sclerosis. The Modic types are summarized by Table 1.

Pfirrmann et al. further examined and characterized intervertebral disc pathology using MRI . The degree of disc degeneration were graded I through V. Grade I discs are white, and homogenous on T2 sequences. Grade II discs are white, but somewhat inhomogenous with banding. Grade III discs are grey with unclear distinction between the nucleus and annulus. Grade IV discs are inhomogenous and dark without distinction between the nucleus and annulus. Finally, Grade V discs demonstrate a collapsed disc space. The Pfirrmann grading system is depicted by Table 2.

While plain radiographs and MRI provide information regarding the health of the intervertebral segment, they do not provide any information regarding the segments impact on clinical symptoms. The use of discography has attempted to identify specific degenerated discs as pain generators . Provocative discography involves the injection of contrast dye into the nucleus. Computed tomography is used to evaluate for extravasation of dye indicating annular tears. Die Symptome des Patienten und der intradiskale Druck während der Injektion werden ebenfalls aufgezeichnet. Wenn die Schmerzen bei der Injektion mit den Rückenschmerzen des Patienten übereinstimmen, gilt das Diskogramm als konkordant. Wenn der Schmerz auch bei niedrigem Druck auftritt, geht man davon aus, dass eine symptomatische ringförmige Zerrüttung oder eine innere Dysfunktion vorliegt. Wenn die Schmerzen jedoch anders sind oder bei hohem Injektionsdruck auftreten, wird der Test oft als nicht übereinstimmend angesehen. Dennoch hat sich gezeigt, dass die Niederdruck-Diskographie bei asymptomatischen Personen eine Falsch-Positiv-Rate von bis zu 25 % aufweist und die Bandscheibendegeneration beschleunigen kann.

5. Behandlungsstrategien für lumbale degenerative Bandscheibenerkrankungen

5.1. Mechanische Konzepte der lumbalen Bandscheibenregeneration

Die chirurgische Versteifung der Wirbelsäule ist eine anerkannte Behandlungsoption bei LWS-Schmerzen, aber ihre Wirksamkeit und ihr Erfolg sind nach wie vor umstritten. Sie kann mit verschiedenen Ansätzen und Techniken durchgeführt werden, darunter die posterolaterale Fusion, die anteriore lumbale interkorporelle Fusion und die posteriore lumbale interkorporelle Fusion. Minimalinvasive Verfahren zur Fusion von Zwischenkörpern an der Lendenwirbelsäule, wie die laterale lumbale interkorporelle Fusion, haben in den letzten 5 Jahren an Popularität gewonnen.

Die Fusionsverfahren bieten zwar eine Möglichkeit, die Bewegung zwischen den Wirbelsäulensegmenten zu beseitigen und so die mit degenerativen Veränderungen verbundenen diskogenen Schmerzen zu lindern, doch sie bekämpfen nur ein Symptom und nicht die Ursache der DDD. Darüber hinaus bestehen erhebliche Bedenken hinsichtlich der Veränderungen der Bewegung zwischen den benachbarten Segmenten, die zu einer weiteren Degeneration der benachbarten Segmente führen können. Daher wurden bewegungserhaltende Verfahren eingeführt, die helfen sollen, Veränderungen im angrenzenden Segment zu verhindern. Die Bandscheibenarthroplastik hat den angeblichen Vorteil, dass die degenerierte Bandscheibe entfernt und durch eine Prothese ersetzt wird, die die Bewegung zwischen den Segmenten ermöglicht. Klinische Studien haben gezeigt, dass bei der Behandlung von Bandscheibenschmerzen gleichwertige Ergebnisse erzielt wurden wie bei der Versteifung in Umfangsrichtung. In einer zweijährigen Nachfolgestudie schnitten die Patienten, die einen totalen Bandscheibenersatz erhielten, im Hinblick auf Schmerzlinderung und Genesung besser ab als eine Arthrodese-Kontrollgruppe, aber eine mögliche Verzerrung der Patienten zu einem frühen Zeitpunkt zugunsten der Arthroplastikgruppe macht eine längere Nachbeobachtung erforderlich, und es wurden Bedenken hinsichtlich des langfristigen Polyethylenverschleißes bei einem totalen Bandscheibenersatz mit einer Polyethylen-Komponente geäußert. Darüber hinaus sind die angeblichen Vorteile der Verhinderung von Erkrankungen benachbarter Segmente unklar und erfordern zusätzliche Langzeitergebnisse.

Eine weitere potenziell bewegungserhaltende Operation beinhaltet die posteriore dynamische Stabilisierung. Diese Systeme beinhalten die Platzierung von Pedikelschrauben über ein Bewegungssegment, das durch ein flexibles Transplantat verbunden ist. Diese Vorrichtungen sind so konzipiert, dass sie die Bewegung über den Zwischenraum einschränken, um diskogene Schmerzen zu begrenzen. Eine frühe Nachbeobachtung dieser Technik hat einige vielversprechende Ergebnisse bei der Behandlung von diskogenen Rückenschmerzen im Hinblick auf verbesserte VAS- und ODI-Scores gezeigt. Längerfristige Studien haben jedoch bei 29-47 % der Patienten eine Erkrankung des angrenzenden Segments gezeigt.

5.2. Zellbasierte Therapien und Wachstumsfaktoren bei lumbaler Bandscheibendegeneration

Während es eine Vielzahl von invasiven, chirurgischen Optionen für die Behandlung von lumbalen degenerativen Bandscheibenerkrankungen gibt, wurde in letzter Zeit der Schwerpunkt auf die Umkehrung der Bandscheibendegeneration oder den Ersatz der betroffenen Bandscheibe gelegt. Es wurden verschiedene Therapien untersucht, darunter biologische Wachstumsfaktoren, Stammzellen und Gentransplantation. Diese neuartigen Therapieformen haben zwar erste vielversprechende Ergebnisse in Bezug auf die Umkehrung der degenerativen Kaskade gezeigt, ihre klinischen Auswirkungen und Langzeitergebnisse sind jedoch ungewiss. Es ist auch unklar, ob die Differenzierung von Stammzellen in reifes Gewebe dazu führen kann, dass sie immunogene Marker exprimieren, was letztlich zu Stammzellabstoßungen führen kann.

Im Jahr 2002 wurde das Knochenmorphogenetische Protein (BMP) als Knochenersatzmaterial für die anteriore lumbale interkorporelle Fusion (ALIF) zugelassen, aber zusätzlich zu seinen osteoinduktiven Eigenschaften hat BMP auch ein gewisses Potenzial für die Behandlung von Bandscheibenerkrankungen gezeigt. Aktuelle Studien an Menschen und Tieren haben eine Hochregulierung von BMP-2 und -7 in alternden Bandscheiben gezeigt. Es wurde festgestellt, dass diese Hochregulierung eine antiapoptotische Wirkung auf die Zellen des Nucleus pulposus hat. Auch das Einbringen von BMP-2 in Bandscheiben hat zu einer erhöhten Produktion von extrazellulärer Matrix geführt. Das direkte Einbringen von BMP in die Bandscheibe kann jedoch zu potenziell unerwünschten osteogenen Wirkungen führen. In den letzten Jahren sind Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von BMP-2 aufgekommen, nachdem über Nebenwirkungen berichtet wurde, die auf seine Verwendung bei ALIF und seine Off-Label-Verwendung bei anderen Wirbelsäulenfusionen zurückzuführen sind. Im Jahr 2008 veröffentlichte die FDA eine öffentliche Gesundheitsmeldung über potenziell lebensbedrohliche Komplikationen im Zusammenhang mit der Verwendung von BMP bei der Fusion der Halswirbelsäule. Die Sicherheit von rekombinantem BMP-2 als Knochenersatzmaterial ist nach wie vor umstritten. Jüngste Studien haben gezeigt, dass das Medikament Simvastatin die Chondrogenese und die Produktion von Typ-II-Kollagen und Aggrecan über BMP-vermittelte Wege anregen kann.

Die Transplantation von Stammzellen hat sich als weitere vielversprechende Behandlungsstrategie für DDD erwiesen. Kürzlich durchgeführte Tierstudien haben gezeigt, dass sich die extrazelluläre Matrix erhöht, wenn autologe, aus der Bandscheibe stammende Chondrozyten in ein Modell der Bandscheibendegeneration bei Hunden eingebracht wurden. Darüber hinaus hat eine kürzlich durchgeführte Humanstudie, bei der autologe Chondrozyten bei Patienten nach einer Bandscheibenektomie eingesetzt wurden, zu einer Verringerung der Schmerzen nach 2 Jahren im Vergleich zu den Kontrollpersonen geführt. Außerdem wurde eine erhöhte Bandscheibenhydratation in den behandelten und den angrenzenden Ebenen festgestellt, wie die MRT-Auswertung zeigt.

Eine alternative Technik zur Chondrozytentransplantation ist die Verwendung von Adipozyten-Vorläuferzellen. Der Vorteil dieser Technik liegt in der relativen Reichhaltigkeit der aus Fettgewebe stammenden Stammzellen im Vergleich zu den chondrozytären Stammzellen. In einem Modell für eine degenerative Bandscheibenerkrankung bei Ratten führten transplantierte Stammzellen aus Fettgewebe zu einer erhöhten Produktion von extrazellulärer Matrix, zu einer minimalen Verringerung der Bandscheibenhöhe und zu einer verbesserten Hydratation der Bandscheibe im Vergleich zu den Kontrollpersonen.

Eine weitere vielversprechende Art von Stammzellen für zukünftige Untersuchungen sind Stammzellen aus dem Knochenmark. In-vitro-Studien haben gezeigt, dass diese Zellen eine ähnliche chondrogene Kapazität haben wie die aus dem Nucleus pulposus stammenden Zellen. Es sind jedoch In-vivo-Studien erforderlich, um ihre potenzielle Wirksamkeit zu bestätigen, und jede Strategie, bei der neue Zellen in die menschliche Bandscheibe eingebracht werden, um die Regeneration einzuleiten, müsste den erhöhten Bedarf an Nährstoffen durch die steigende Anzahl von Zellen oder die erhöhte Aktivität der bereits vorhandenen Zellen berücksichtigen.

5.3. Gentherapie bei lumbaler Bandscheibendegeneration

Die Transduktion von Genen, die das Potenzial haben, die Bandscheibendegeneration zu stören oder sogar die Regeneration der Bandscheibe zu induzieren, ist ein Konzept, das in jüngster Zeit von Forschern auf DDD angewandt wurde. Diese Strategie erfordert die Identifizierung relevanter Gene, die eine Rolle in der Kaskade der Bandscheibendegeneration spielen, sowie Möglichkeiten, diese potenziell therapeutischen Gene in die Bandscheibenzellen einzubringen. Dies kann durch so genannte Genvektorsysteme erreicht werden, zu denen eine Vielzahl von viralen und neuerdings auch nichtviralen Vektoren gehören. Bei der Verwendung von Vektoren stehen Sicherheitsfragen im Vordergrund, und die Abwesenheit unerwünschter Wirkungen ist für jedes Vektorsystem unerlässlich.

In frühen Studien wurden virale Vektoren verwendet, um Markergene in vitro und in vivo in Bandscheibenzellen einzubringen. Das erste Gen mit potenziell positiven Auswirkungen auf die Bandscheibendegeneration, das in einem Tiermodell experimentell in die IVD eingebracht wurde, war TGF-β1. Ein ähnlicher Ansatz der anfänglichen Transduktion eines Markergens wurde von Moon et al. verfolgt, um Gene in menschliche IVD-Zellen einzubringen.

Außerdem wurden andere Wachstumsfaktoren, Inhibitoren von Metalloproteinasen und auch ein Transkriptionsfaktor, Sox-9, als mögliche Ziele für die Gentherapie der DDD in Betracht gezogen. Nach der Identifizierung von ADAMTS5 als Faktor, der zum Knorpelabbau in einem Mausmodell beiträgt, wurde ADAMTS5 small interference RNA erfolgreich in einem Kaninchenmodell eingesetzt, um den Abbau von NP-Gewebe zu unterdrücken. Ein ähnlicher Ansatz wurde verwendet, um Caspase 3, einen Hauptausführer der Apoptose, in einem Kaninchenmodell anzugehen. Zukünftige In-vivo-Studien, die die theoretischen Vorteile eines dieser Gentherapieansätze mit Situationen verbinden, die in der klinischen Praxis auftreten können, sind wünschenswert und umfassen die langfristige Perspektive der Anwendung der Gentherapie als Strategie zur Behandlung des zugrunde liegenden Mechanismus der Bandscheibendegeneration.

5.4. Zusammenfassung

Degenerative lumbale Bandscheibenerkrankungen und daraus resultierende Kreuzschmerzen stellen eine große sozioökonomische Belastung für das Gesundheitssystem dar. Bandscheibendegeneration ist ein multifaktorielles Geschehen mit einer starken genetischen Komponente. Alter und Umweltfaktoren tragen zum degenerativen Prozess bei. Während die derzeitigen Strategien darauf abzielen, den Schmerzauslöser durch einen chirurgischen Eingriff zu beseitigen, zielen künftige, neu entstehende Modalitäten darauf ab, die degenerative Kaskade durch den Einsatz von Biologika und Genmodifikation umzukehren. Fortschritte in Bereichen wie Genomik, Nanotechnologie, Stammzellbiologie, Gentherapie und Tissue Engineering haben ein enormes therapeutisches Potenzial für klinische Anwendungen bei degenerativen Erkrankungen wie DDD, aber neuartige Behandlungsstrategien für lumbale Bandscheibendegenerationen müssen in präklinischen und klinischen Studien weiter untersucht werden.