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Lexikon der Biologie: Osteoporose

Osteoporose w [von *osteo- , griech. poros = Pore], Krankheit, die durch geringe Knochenmasse, erhöhte Knochenbrüchigkeit, eine gestörte Mikroarchitektur der Knochenbälkchen und daraus folgendes Frakturrisiko gekennzeichnet ist. Die Osteoporose betrifft den organischen wie den Mineralanteil des Knochens gleichermaßen (Demineralisation). Bei der Osteoporose handelt es sich um ein vorwiegend morphologisch charakterisiertes Symptombild eines generalisierten Verlustes an Knochenmasse, -struktur und -funktion über die alters- und geschlechtsspezifische Normwerte mit Minderung der mechanischen Belastbarkeit des Knochens und erhöhter Frakturneigung. In Westeuropa sind ca. 15% der Frauen über 65 Jahre betroffen; etwa 30 bis 35% der Bevölkerung bis zum 75. Lebensjahr erleiden osteoporosebedingte Frakturen. Das Geschlechterverhältnis liegt bei über 70jährigen bei 1 :3 (Männer zu Frauen). Multiple endogene und exogene Risikofaktoren, wie familiäre Disposition, relativer Östrogenmangel (bei jungen Leistungssportlerinnen), Ovariektomie bzw. frühe Menopause, schlanker Körperbau, Immobilisation, calciumarme und proteinreiche Ernährung sowie Alkohol und Nicotin hemmen den Knochenaufbau und beschleunigen das Erreichen einer kritisch niedrigen Knochendichte mit erhöhtem Frakturrisiko. In beiden Geschlechtern beginnt nach Erreichen einer maximalen Knochenmasse (peak bone mass) im 4. Lebensjahrzehnt ein sukzessiver Knochenabbau, der bei Frauen nach der Menopause zu einem bis zu 40%igen Verlust an corticalem und bis zu 60%igen Verlust spongiösen Knochens führt. Nach pathogenetischen Aspekten unterschieden werden die primäre Osteoporose, zu der als generalisierte Formen die juvenile, die postmenopausale, die präsenile und die senile Osteoporose gezählt werden, sowie die sekundäre Osteoporose, der verschiedene Grunderkrankungen wie Cushing-Syndrom, Hypogonadismus oder Corticoid- und Heparin-Langzeittherapie sowie Bewegungsmangel oder auch Mangelernährung zugrunde liegen können. Sekundäre Osteoporosen aufgrund von Magen-Darm-Leiden, Ausfall der Produktion von Sexualhormonen oder auch Alkoholismus spielen bei Männern eine zunehmende Rolle. Auch eine genetisch bedingte Veranlagung zur Osteoporose wird diskutiert. Nachgewiesen wurde eine Korrelation zwischen Mutationen im Vitamin-D-Rezeptor-Gen (lokalisiert auf Chromosom 12) und dem Auftreten von Knochenbrüchen. – Als biochemischer Marker wird die Osteoblastenaktivität über die alkalische Phosphatase und das Osteocalcin bestimmt. Weitere spezifische Marker für die Knochenresorption sind die Pyridinoline (sog. Collagen-cross-links), die von den Quervernetzungen des Knochen- und Knorpel-Kollagens stammen. Es gilt inzwischen als gesichert, daß es bei seniler Osteoporose (etwa ab dem 75. Lebensjahr) und bei der bei Frauen auftretenden frühen postmenopausalen Osteoporose auf 2 unterschiedlichen Wegen zur Negativierung der Knochenbilanz kommt. Die Osteoporose wird immer dann manifest, wenn es durch ein Ungleichgewicht im Zusammenspiel der knochenresorbierenden Zellen (Osteoklasten) und knochenaufbauenden Zellen (Osteoblasten) zu einer negativen Skelettbilanz kommt. Die senile Osteoporose scheint sowohl auf einer Aktivitätsverminderung der knochenbildenden Osteoblasten als auch auf einer Senkung der 1α,25-Dihydroxycholecalciferol-Hydroxylase-Aktivität zu beruhen. Beides führt zu vermindertem Knochenaufbau. Der postmenopausale Knochenverlust ist dagegen primär nicht an Änderungen des Vitamin-D-Metabolismus (Calciferol) gebunden. Ursache der postklimakterischen Osteoporose ist vielmehr ein Nachlassen der endokrinen Ovarialfunktion der Frau mit daraus resultierendem Östrogenmangel (Östrogene). – Ursache der Osteoporose ist vermutlich eine Dysregulation der durch Parathormon und Calcitonin gesteuerten Calciumhomöostase (Calcium, Elektrolythaushalt). Bei Östrogenmangel erhöhen sich Aktivität und Zahl der knochenresorbierenden Osteoklasten (Osteoprotegerin), so daß es zu verstärktem Knochenabbau kommt. Der Calciumgehalt im Blut steigt, was nun (sekundär) auch die intestinale Calciumaufnahme beeinflußt. Aktivierend auf die Osteoklasten wirken von Osteoblasten entlassene Substanzen wie PGE2 (Prostaglandine), Il-6 (Interleukine) und plasminogene Faktoren. Außerdem geben nach neueren Erkenntnissen periphere Blut-Monocyten bei Wegfall von Östrogen vermehrt das Osteoklastenstimulans Il-1 ab. Die enge Verknüpfung von Immunsystem und Hormonwirkung (Hormone) und in diesem Fall auch Knochenumbau wird hiermit deutlich. Die Existenz von Östrogenrezeptoren auf Osteoblasten wurde kürzlich bestätigt; direkte Stimulation des Knochenaufbaus durch Östrogen scheint wegen der geringen Rezeptordichte aber von untergeordneter Bedeutung in der Frage des Östrogeneinflusses auf den Knochen-turnover zu sein. Substitutionstherapie mit Östrogen führt zu Hemmung der Osteoklastenaktivität, u.a. wegen der Erhöhung des Calcitoninspiegels, und zur Verbesserung der intestinalen Ca2+-Aufnahme. Die neu entwickelten Bisphosphonate oder Diphosphonate (z.B. Editronsäure) und Calcitonin (Verabreichung in Form von Nasenspray) hemmen ebenfalls den Knochenabbau. Östrogene und Bisphosphonate können jedoch nur den bestehenden Zustand erhalten und nicht zur Neubildung von Knochensubstanz führen. Weitere Angriffsziele der medikamentösen Therapie sind Positivierung der Calciumbilanz und Stimulation der Osteoblasten durch Natriumfluorid, Monofluorphosphat oder Parathormon, eine Hemmung der Osteoklastenreifung durch Osteoprotegerin sowie eine Beeinflussung des Östrogen-Rezeptors durch Raloxifen. Die knochenaufbauende Wirkung des Fluorids beruht auf einer Stimulierung der Osteoblasten; der Knochen wird dabei allerdings spröde, weil das Fluor in die neugebildete Knochenmatrix eingebaut wird (Skelettfluorose mit erhöhter Knochenbruchgefahr). Ganz neuartige Behandlungsmethoden zielen auf die Stabilisierung brüchig gewordener Knochen, insbesondere der Wirbelkörper, ab. In einer minimal-invasiven Prozedur, der sog. perkutanen Vertebroplastie, wird steriler Flüssigzement in die brüchigen Wirbelkörper injiziert, was zu einer deutlichen Stabilisierung der Knochen und einer damit verbundenen Beschwerdelinderung führt. Bei Behandlung und Vorsorge der Osteoporose wird immer mehr auf eine Kombination von medikamentöser Therapie und Bewegungstherapie gesetzt, da zu den Risikofaktoren der Osteoporose nachweislich auch mangelnde körperliche Aktivität zählt. In der Diagnose Osteoporose-gefährdeter Patienten gewinnt die Analyse biochemischer Parameter zusätzlich zu Photonenabsorptiometrie und Computertomographie an Bedeutung: Im Blut nachweisbares Osteocalcin und die in Urin meßbaren Pyridinoline sind potente Biomarker für den Knochenauf- bzw. abbau. Röntgenuntersuchungen als diagnostische Maßnahme (Röntgendiagnostik) zur Früherkennung sind ungeeignet, da im Röntgenbild (Röntgenstrahlen) eine Strukturatrophie im Spongiosabereich erst bei einem Verlust von ca. 30% der Knochenmasse erkennbar ist. Geeignetere Verfahren sind Knochendichtemessungen (Knochen-Densitometrie). Altern, Chaos, elektromagnetisches Feld, Elektrosmog, Gravitationsbiologie.

L.M./M.Hä./S.Kl.

Lit.: Bartl, R.: Osteoporose. Prävention, Diagnostik, Therapie. Stuttgart 2001. Bröll, H., Dambacher, M.A. (Hrsg.): Osteoporose. Grundlagen, Diagnostik und Therapie. Basel, Freiburg 1996. Kanis, J.A.: Osteoporose. Berlin 1995. Lauritzen, C., Minne, H.W.: Osteoporose. Wenn Knochen schwinden. Stuttgart 1990.

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