Wissenschaftler entdecken einen einfachen Weg, um Arthrose-Schmerzen ohne Medikamente oder Operationen zu lindern

Fast jeder vierte Erwachsene über 40 leidet unter schmerzhafter Arthrose, einer Erkrankung, die alltägliche Bewegungen erschweren kann und eine der Hauptursachen für Behinderungen bei Erwachsenen darstellt. Die Krankheit führt zu einer allmählichen Abnutzung des Knorpels, der die Gelenke polstert. Ist dieser Schaden einmal eingetreten, können Ärzte ihn derzeit nicht rückgängig machen. Die Behandlung konzentriert sich in der Regel auf die Schmerzlinderung, wobei ein Gelenkersatz in Betracht gezogen wird, wenn die Symptome schwerwiegend werden. Eine klinische Studie von Forschern der University of Utah, der New York University und der Stanford University weist auf eine andere Möglichkeit hin: die Veränderung der Art und Weise, wie eine Person geht.

Eine individuelle Anpassung des Fußwinkels

In der einjährigen randomisierten kontrollierten Studie wurden Menschen mit Kniearthrose darin geschult, beim Gehen eine kleine, individuell angepasste Veränderung des Fußwinkels vorzunehmen. Das Ergebnis war beeindruckend. Teilnehmer, die das eigentliche Gangtraining erhielten, berichteten von einer Schmerzlinderung, die mit der durch Medikamente erzielten vergleichbar war, und MRT-Aufnahmen deuteten darauf hin, dass sie weniger Knorpelverschleiß im Knie aufwiesen als die Personen in der Placebo-Gruppe.

Die in The Lancet Rheumatology veröffentlichte Studie wurde gemeinsam von Scott Uhlrich vom John and Marcia Price College of Engineering der University of Utah geleitet. Den Forschern zufolge war es die erste placebokontrollierte Studie, die zeigte, dass eine biomechanische Intervention zur Behandlung von Arthrose-Symptomen beitragen und möglicherweise Gelenkschäden verlangsamen könnte. „Wir wissen, dass bei Menschen mit Arthrose eine höhere Belastung des Knies das Fortschreiten der Erkrankung beschleunigt und dass eine Veränderung des Fußwinkels die Kniebelastung verringern kann“, sagte Uhlrich, Assistenzprofessor für Maschinenbau. „Die Idee einer biomechanischen Intervention ist also nicht neu, aber es gab bisher keine randomisierten, placebokontrollierten Studien, die ihre Wirksamkeit belegen.“

Warum die Behandlung individuell angepasst werden musste

Die Studie konzentrierte sich auf Menschen mit leichter bis mittelschwerer Arthrose im medialen Kompartiment des Knies, also der Innenseite des Gelenks. Dieser Bereich trägt in der Regel mehr Gewicht als die Außenseite, was ihn zu einer häufigen Stelle für Kniearthrose macht. Doch es gibt eine zentrale Herausforderung: Die beste Anpassung des Gangbildes ist nicht für alle gleich. Manche Menschen reduzieren die Kniebelastung, indem sie ihre Zehen leicht nach innen drehen. Andere profitieren mehr davon, sie nach außen zu richten. Für manche kann die falsche Anpassung keine Linderung bringen oder sogar die Belastung des schmerzenden Teils des Knies erhöhen.

„In früheren Studien wurde allen Personen die gleiche Maßnahme verordnet, was dazu führte, dass bei einigen Personen die Gelenkbelastung nicht verringert oder sogar erhöht wurde“, erklärte Uhlrich. „Wir haben einen personalisierten Ansatz zur Auswahl des neuen Gangmusters für jede Person verwendet, was die Entlastung des Knies verbesserte und wahrscheinlich zu dem positiven Effekt auf Schmerzen und Knorpel beitrug, den wir beobachteten.“

Dieser Punkt hat noch mehr an Bedeutung gewonnen, da einschlägige Forschungsergebnisse weiterhin zeigen, dass Veränderungen des Fußwinkels die Kniekräfte je nach Person, Gelenk und Gangmuster unterschiedlich beeinflussen können. Eine Studie aus dem Jahr 2024 in Bioengineering fand beispielsweise heraus, dass eine Einwärts- und Auswärtsrotation des Fußes unterschiedliche Spitzenwerte der Kniebelastung bewirkte, während die Momente im Sprunggelenk in der untersuchten Gruppe nicht signifikant erhöht wurden. Andere Untersuchungen haben zudem gezeigt, dass der Fußfortbewegungswinkel außerhalb des Labors mit tragbaren Sensoren gemessen werden kann, was die Annahme stützt, dass zukünftige Versionen dieses Ansatzes im Alltag leichter umsetzbar sein könnten.

So lief die Studie ab

Bei ihren ersten beiden Terminen wurden die Teilnehmer einer MRT-Untersuchung zur Erfassung des Ausgangszustands unterzogen und gingen auf einem druckempfindlichen Laufband, während Motion-Capture-Kameras ihre Gangmechanik aufzeichneten. Anhand dieser Daten ermittelten die Forscher, ob für die jeweilige Person eine Ein- oder Auswärtsdrehung der Zehen vorteilhafter wäre und ob eine Anpassung um 5° oder 10° am besten geeignet wäre.

Bei diesem Screening wurden auch Personen identifiziert, die wahrscheinlich keinen Nutzen daraus ziehen würden, da keine der getesteten Fußwinkeländerungen die Belastung ihrer Knie verringerte. Diese Teilnehmer wurden aus der Studie ausgeschlossen. Die Forscher stellten fest, dass die Einbeziehung solcher Personen in frühere Studien möglicherweise dazu beigetragen hat, zu erklären, warum frühere Ergebnisse zu Schmerzen weniger eindeutig waren. Von den 68 eingeschriebenen Teilnehmern wurde die Hälfte der Gruppe mit echtem Gangtraining zugewiesen. Die andere Hälfte erhielt eine Scheinbehandlung, die dazu diente, den Placebo-Effekt zu kontrollieren. In der Scheinbehandlungsgruppe wurden den Teilnehmern Fußwinkel zugewiesen, die ihrem natürlichen Gangmuster entsprachen. In der Interventionsgruppe erhielt jeder Teilnehmer die Fußwinkeländerung, die die größte Verringerung der Kniebelastung bewirkte.

Training des neuen Gangmusters

Beide Gruppen kehrten für sechs wöchentliche Trainingseinheiten ins Labor zurück. Während dieser Sitzungen gingen die Teilnehmer auf einem Laufband, während sie ein Gerät am Schienbein trugen, das Vibrationsrückmeldung gab. Die Vibrationen halfen ihnen, den zugewiesenen Fußwinkel beim Gehen beizubehalten.

Nach der sechswöchigen Trainingsphase wurden die Teilnehmer dazu angehalten, das Gangmuster täglich mindestens 20 Minuten lang zu üben. Das Ziel war, dass die Bewegung automatisch ablief. Nachuntersuchungen zeigten, dass die Teilnehmer im Durchschnitt innerhalb eines Grades ihres vorgeschriebenen Fußwinkels blieben. Nach einem Jahr gaben die Teilnehmer ihre Knieschmerzwerte an und unterzogen sich einer zweiten MRT-Untersuchung, damit die Forscher Veränderungen im Zustand des Knorpels messen konnten.

„Die gemeldete Schmerzlinderung lag im Vergleich zur Placebo-Gruppe irgendwo zwischen dem, was man von einem rezeptfreien Medikament wie Ibuprofen erwarten würde, und einem Betäubungsmittel wie Oxycontin“, so Uhlrich. „Anhand der MRT-Untersuchungen konnten wir in der Interventionsgruppe auch eine langsamere Verschlechterung eines Markers für die Knorpelgesundheit feststellen, was sehr erfreulich war.“

Eine medikamentenfreie Option für eine lange Behandlungslücke

Für einige Teilnehmer war einer der attraktivsten Aspekte des Ansatzes, dass er weder Tabletten noch Operationen, Schienen oder ein den ganzen Tag über zu tragendes Hilfsmittel erforderte. Ein Teilnehmer sagte: „Ich muss keine Medikamente einnehmen oder ein Hilfsmittel tragen … es ist jetzt einfach ein Teil meines Körpers, der mich für den Rest meines Lebens begleiten wird, und darüber bin ich begeistert.“

Diese langfristige Therapietreue könnte eine der größten Stärken der Intervention sein. Bei vielen Menschen entwickelt sich Arthrose bereits Jahrzehnte, bevor sie für einen Gelenkersatz in Frage kommen. In dieser Zeit sind sie möglicherweise stark auf Schmerzmittel und andere Strategien zur Symptomlinderung angewiesen. „Insbesondere für Menschen in den Dreißigern, Vierzigern oder Fünfzigern könnte Arthrose Jahrzehnte der Schmerzbehandlung bedeuten, bevor ihnen ein Gelenkersatz empfohlen wird. Diese Intervention könnte helfen, diese große Behandlungslücke zu schließen.

Ein Konferenz-Abstract aus dem Jahr 2026 in „Osteoarthritis and Cartilage“ hob ebenfalls das anhaltende Interesse an placebokontrollierten Studien zum Umtrainieren des Fußprogressionwinkels hervor und unterstrich, dass Forscher immer noch versuchen zu ermitteln, welche Gangstrategien am besten funktionieren und für wen. Dieser Bereich wird jedoch weiterhin aktiv erforscht, und die Studie aus dem Jahr 2025 in „Lancet Rheumatology“ ist nach wie vor einer der stärksten klinischen Belege für einen personalisierten Ansatz.

Warum Patienten dies nicht auf eigene Faust versuchen sollten

Obwohl diese Ergebnisse vielversprechend sind bei Arthrose, betonten die Forscher, dass es sich hierbei nicht um eine einfache Empfehlung wie „Drehen Sie Ihre Zehen nach innen“ oder „Drehen Sie Ihre Zehen nach außen“ handelt. Der Nutzen hänge von sorgfältigen Messungen und einer individuellen Anpassung ab. Bei manchen Menschen könnte eine falsche Einstellung die Belastung des Knies erhöhen, anstatt sie zu verringern.

Deshalb muss der Prozess noch vereinfacht werden, bevor er in Kliniken breit angewendet werden kann. Das Motion-Capture-System, mit dem die individuelle Anpassung des Gangbildes vorgeschrieben wird, ist teuer und zeitaufwendig. Das Forschungsteam stellt sich eine zukünftige Version vor, die im Rahmen der Physiotherapie eingesetzt werden könnte, wobei das Training während normaler Spaziergänge und nicht nur im Labor stattfindet.

„Wir und andere haben Technologien entwickelt, mit denen diese Intervention in einer klinischen Umgebung mithilfe mobiler Sensoren, wie Smartphone-Videos und einem ‚Smart Shoe‘, sowohl individuell angepasst als auch durchgeführt werden könnte“, sagte Uhlrich. Zukünftige Studien zu diesem Ansatz sind erforderlich, bevor die Intervention der Öffentlichkeit in großem Umfang zugänglich gemacht werden kann. Wer an der Teilnahme an künftigen Studien interessiert ist, kann sich über dieses Webformular an Uhlrichs Movement Bioengineering Lab wenden.