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Periprothetische Osteopenie
Authors: Roth A. 
Published: August 2018

ZusammenfassungEine periprothetische Osteopenie entwickelt sich nach der Implantation von Endoprothesen. Sie geht mit einem Verlust der periprothetischen Knochendichte einher, welcher Folge der initialen operativen Irritationen, der Immobilisation und des veränderten Kraftverlaufes ist. Das Phänomen wird auch als “Stress-Shielding” bezeichnet. Es kommt dabei an der Hüfte zu einer Atrophie der proximalen Anteile des periprothetischen Knochens und zur Hypertrophie der die Prothesenspitze umgebenden Regionen. Es ist bislang ungeklärt, ob die Veränderungen Einfluss auf den klinischen Verlauf nehmen werden. So konnte keine ausschließlich dadurch verursachte Beeinflussung der Lockerungsrate beobachtet werden. Die Entstehung von “Stress-Shielding” wird durch die verwendete Prothesenlegierung, das Design der Prothese, ihre Oberflächengestaltung und die knöcherne Ausgangssituation beeinflusst. Das tritt im Bereich der Endoprothetik sowohl nach Implantation von Hüfttotalendoprothesen um den Stiel der Prothese als auch um Prothesenpfannen und an Knieprothesen auf. Die Veränderung der periprothetischen Knochendichte wird an der Hüfte in definierten Regionen nach Gruen und an der Prothesenpfanne nach DeLee und Charnley mittels DXA-Knochendichte- Geräten gemessen. Potenziell können systemisch verordnete antiresorptive oder osteoanabole Substanzen zur Verhinderung der periprothetischen Osteopenie eingesetzt werden.
MicroRNAs in der Osteologie
Authors: Obermayer-Pietsch B. , Ulbing M. 
Published: August 2018

ZusammenfassungMicroRNAs (miRNAs) sind einzelsträngige, nichtkodierende RNA-Elemente, die die Umsetzung von Genen zu Proteinen über die Transkription und Translation beeinflussen können. Durch ihre Bindung an mRNA greifen miRNAs als Regulatoren in die verschiedensten Signalwege im Organismus ein. Dabei beeinflussen miRNAs unterschiedlichste biologische Prozesse, darunter Zelldifferenzierung, Proliferation oder Organ-/Gewe-beentwicklung und sind auch in der Knochenhomöostase wichtig. Sie spielen eine Rolle bei Knochenformation, -resorption, -remodelling und Knochenzelldifferenzierung. Damit sind unterschiedliche Expressionen von miRNA ein wichtiger Pathomechanismus bei osteologischen Erkrankungen wie der Osteoporose, der renalen Osteodystrophie oder von Knochenmalignomen. In dieser Übersichts arbeit werden miRNAs definiert und charakterisiert sowie deren Rollen in der Osteologie und bei osteologischen Erkrankungen dargestellt.
Sinn und Unsinn der Vitamin-D- Bestimmung
Authors: Meier C. , Kraenzlin M. E. 
Published: August 2018

ZusammenfassungIn den letzten Jahren ist das Interesse an Vitamin D stark gestiegen, dies aufgrund der nachgewiesenen Wirkung von Vitamin D auf den Mineralstoffwechsel und die neuromuskulären Funktionen, aber auch aufgrund anderer, pleiotroper Effekte. Die Konsequenz dieses gesteigerten Interesses spiegelt sich in der zunehmenden Verordnung für die Bestimmung des 25(OH)-Vitamin-D-Spiegels wider, um den Vitamin-D-Versorgungsstatus zu erfassen und um über eine allfällige Vitamin-D-Supplementation zu entscheiden. Die 25(OH)D-Messung wird aber durch verschiede Faktoren beeinflusst. Einerseits die Variabilität und die Tatsache, dass andere Vitamin-D-Metaboliten, wie das 3-epimer von 25(OH)D einen gemessenen Wert für das 25(OH)D beeinflussen können. Ein weiterer Störfaktor für die 25(OH)D-Bestimmung kann der Vitamin-D-Metabolit 24,25(OH)2-D sein. Aufgrund dieser Interferenzen und Variabilität der Vitamin-D-Bestimmung ist es nicht erstaunlich, dass unterschiedliche Assays auch unterschiedliche 25(OH)D-Resultate ergeben, was es schwierig macht, einen genauen Schwellenwert für den Vitamin-D-Mangel bzw. für die Vitamin-D-Insuffizienz zu definieren. Aus diesem Grunde sind auch Anstrengungen im Gange, die Vitamin-D-Bestimmung zu standardisieren. Eine liberale Anwendung einer 25(OH)D-Messung ist nicht zu empfehlen. Es scheint aber vernünftig bei Patienten, die ein erhöhtes Risiko für einen Vitamin-D-Mangel, ein erhöhtes Sturz- oder Frakturrisiko aufweisen, das 25(OH)D zu bestimmen.
Klinik und Diagnostik der Hypophosphatasie im Kindesalter
Authors: Hofmann C. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDie Hypophosphatasie (HPP) ist eine seltene, erbliche Erkrankung des Knochenund Mineralstoffwechsels. Ursächlich sind Mutationen im ALPL-Gen, welches für die gewebeunspezifische alkalische Phosphatase (TNAP) kodiert. Sekundär resultiert eine Akkumulation von nicht abgebauten Stoffwechselsubstraten (u. a. Pyridoxal-5`-Phosphat, anorganisches Pyrophosphat), die neben der Enzymdefizienz für die komplexe Pathophysiologie der Erkrankung verantwortlich sind. Neben Zähnen und Knochen können insbesondere bei schweren Verlaufsformen auch weitere Organsysteme betroffen sein (Lunge, ZNS, Niere, Gastrointestinaltrakt, etc.), sodass man die HPP im Kindesalter inzwischen als zum Teil progressive metabolische Multisystemerkrankung ansieht mit sehr variablem klinischem Phänotyp bzw. Schweregrad, welche alle Altersgruppen betrifft und zu einer signifikanten Morbidität und Mortalität bei den betroffenen Familien führt. Zur Sicherung der klinischen Verdachtsdiagnose kommen laborchemische Analysen, bildgebende Verfahren sowie eine humangenetische Untersuchung zum Einsatz. Charakteristischerweise liegt eine unter den altersentsprechenden Normwert reduzierte AP-Aktivität vor. Eine Anbindung der Familie an ein mit HPPPatienten erfahrenes multidisziplinäres Zentrum erscheint zudem sinnvoll.
Therapie der Hypophosphatasie
Authors: Seefried L. , Hofmann C. 
Published: August 2018

ZusammenfassungIn Anbetracht des breiten Spektrums klinischer Manifestationen der HPP erfordert eine umfassende Behandlung stets einen multimodalen, interdisziplinären Ansatz. Eine kurative Therapie der genetisch determinierten Erkrankung ist auf absehbare Zeit nicht verfügbar. Insofern fokussieren alle therapeutischen Bemühungen auf eine Verbesserung der krankheitsassoziierten Symptome und Einschränkungen sowie die Vermeidung krankheitsassoziierter Komplikationen. Mit Asfotase alfa steht seit September 2015 ein in der EU zugelassenes Enzymersatztherapiepräparat (rekombinante TNAP, Strensiq®) zur Langzeitbehandlung der Knochenmanifestation bei Patienten mit ersten HPP-Symptomen im Kindesalter zur Verfügung. In den Zulassungsstudien bei schwer betroffenen Kindern zeigte sich ein erfreuliches muskuläres und radiologisches Ansprechen, eine respiratorische Verbesserung sowie ein verbessertes Gesamtüberleben im Vergleich zum natürlichen Verlauf der Erkrankung. In Zukunft ist das Erfassen von weiteren klinischen Daten, insbesondere zur Langzeittherapie im Hinblick auf Sicherheit und Wirksamkeit zu Asfotase alfa, erforderlich. Sinnvollerweise sollte die Gesamtheit aller therapeutischen Maßnahmen an einem Zentrum mit entsprechender Erfahrung koordiniert und überblickt werden. Dies beinhaltet stets auch eine Betreuung der gesamten Familie als wesentliches Grundprinzip der Therapie.
Funktionsdiagnostik der Sarkopenie
Authors: Genest F. , Seefried L. 
Published: August 2018

ZusammenfassungWie der Knochen, so unterliegt auch die Muskulatur kontinuierlichen Umbauund Adaptionsvorgängen, um so eine permanente Anpassung an wechselnde Einflussfaktoren und Anforderungen und damit die Funktionsfähigkeit des Bewegungsapparat zu gewährleisten. Im Alter begünstigt die verminderte körperliche Aktivität einerseits und sich ändernde metabolische und endokrinologische Rahmenbedingungen andererseits die Entwicklung einer Sarkopenie, wobei im Alltag unter diesem Begriff jenseits des reinen Muskelmasseverlustes auch die für die Patienten entscheidendere Verschlechterung der Muskelkraft und -leistung mitsubsumiert werden. Jenseits einer Quantifizierung der Muskelmasse sind daher funktionelle Untersuchungen essenzieller Bestandteil der Sarkopeniediagnostik. Die Erfassung der Kraft erfolgt meist mittels Handkraftdynamometrie. Alternativen sind die Beinpresse oder die Spirometrie. Der gängigste Test zur Evaluation der Leistung ist die Short Physical Performance Battery (SPPB) mit Erfassung der Gehgeschwindigkeit, einem Aufstehtest und einem Balance-Test, alternativ auch der Timed-upand-go-Test und der 6-Minute-Walk-Test. Eine interessante Alternative scheint die Erfassung der Sprungkraft und -leistung durch die sogenannte Mechanografie.
Bildgebung des Knochenmarködemsyndroms
Authors: Müller D. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDie Bildgebung ist von zentraler Bedeutung bei der Diagnosestellung des Knochenmarködemsyndroms. Die konventionelle Röntgendiagnostik kann eine umschriebene Osteo-penie darstellen, die bei der Erstbeschreibung der Erkrankung als „transiente Osteoporose” namensgebend war. Diese Veränderungen treten jedoch mit einer mehrwöchigen Latenzverzögerung auf. Im Gegensatz dazu kann die Magnetresonanztomografie (MRT) bereits ab Symptombeginn ödemähnliche Veränderungen des Knochenmarks frühzeitig darstellen. Bei Kenntnis des typischen MRT-Befundmusters ist diese primär reversible Erkrankung von anderen mit irreversiblem Verlauf und differentem Therapieregime gut abgrenzbar. Dieser Artikel beschreibt die Befunde des Knochenmarködemsyndroms in den unterschiedlichen Modalitäten der bildgebenden Diagnostik. Den größten Stellenwert in der frühzeitigen Diagnosestellung, der differenzialdiagnostischen Abgrenzung und in der Verlaufskontrolle der Erkrankung hat die Magnetresonanztomografie, deren typische Erscheinungsbilder diskutiert und anhand von Bildbeispielen illustriert werden.
Einteilung der Knochenmarködeme
Authors: Beckmann J. , Maus U. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDas Knochenmarködemsyndrom ist eine selbstlimitierende Erkrankung mit einem Verlauf über einen Zeitraum von bis zu 24 Monaten. Die schmerzhafte Erkrankung betrifft überwiegend Hüft-, Knie- und Sprunggelenk und wird mittels MRT nachgewiesen. Abzugrenzen sind Knochenmarködeme aufgrund anderer Ursache, da die korrekte Erfassung der Ätiologie auch für die Therapieentscheidung eine wesentliche Rolle spielt. Die Knochenmarködeme können unterschiedlich eingeteilt werden, wobei eine Einteilung lediglich nach der Lokalisation eine Therapieentscheidung nicht ermöglicht. Daher hat sich mittlerweile die Einteilung in mechanische, ischämische und reaktive/posttraumtische Knochenmarködeme durchgesetzt. In dem vorliegenden Beitrag sollen die verschiedenen Formen der Knochenmarködeme und des Knochenmarködemsyndroms dargestellt und die wesentlichen Kriterien zur Unterscheidung erläutert werden.
Ektope Ossifikationen
Authors: Rolf O. , Rader C. P. 
Published: August 2018

ZusammenfassungHeterotope Ossifkationen können nach gelenkerhaltenden Operationen am Hüftgelenk auftreten und werden nach Brooker klassifiziert. Leitsymptomatik sind Schmerzen und eine zunehmende Bewegungseinschränkung. Nach entsprechender Diagnostik (Röntgen, CT) kann die operative Ossifikationsentfernung kombiniert mit einer Rezidivprophylaxe (NSAR, alternativ Radiatio) zur Beschwerdefreiheit führen.
Pseudarthrose – Ultraschall als alternative Therapieoption
Authors: Bungartz M. , Roth A. , Brinkmann O. 
Published: August 2018

ZusammenfassungBei einem 74-jährigen Mann kam es bei konservativer Therapie einer periprothetischen Humerusschaftfraktur im Verlauf von ca. drei Monaten zu einer “delayed union” der Fraktur. Nach Osteosynthese bildete sich eine hypertrophe Pseudarthrose aus. Die Behandlung mittels Ultraschall führte schließlich zu einer knöchernen Konsolidierung.
Gene expression analyses for osteoporosis research
Authors: Pietschmann P. , Föger-Samwald U. 
Published: August 2018

SummaryGene expression describes the process of converting the information encoded in the genome into functional gene products like proteins or functional RNAs in the case of non coding RNA genes. Gene expression analysis seeks to identify those genes that are expressed and the level at which they are expressed under certain circumstances. As changes of gene expression are associated with both physiological and pathological processes, gene expression analysis provides a powerful tool to understand the molecular basis of biological processes like cellular differentiation, aging or adaptive responses to the environment and to provide a comprehensive understanding of the molecular basis of complex diseases. In the field of osteology, gene expression analysis has contributed substantially to novel insights into fundamental processes like osteoblast and osteoclast differentiation, bone formation and mineralization, and to novel insights into molecular changes occurring in complex diseases such as osteoporosis or rheumatoid arthritis. This review is aimed at giving an overview on the different techniques available to quantify gene expression and its application in osteoporosis research.
Active Vitamin D prevents anti-osteogenic effect of AGEs on human osteoblasts
Authors: Franke S. , Hofmann G. , Wolf G. , Oelzner P. 
Published: August 2018

Summary
Objective: To investigate whether 1,25-dihydroxyvitamin D3 (1,25D3) is able to prevent advanced glycation end products (AGE)-induced alterations of osteoblasts (OB).
Methods: Human OB were isolated and cultured from bone tissue of ten patients with knee osteoarthritis and joint replacement. Cells from passages three to seven were treated with control bovine serum albumin (Co-BSA), AGE-BSA or AGE-BSA supplemented with 1,25D3 in two different concentrations (medium concentrations: 5 mg/ml AGE-BSA and Co-BSA, respectively; 100 pmol/l and 500 pmol/l 1,25D3). mRNA and protein expression of bone alkaline phosphatase (bALP), collagen type 1 (Col1) and osteocalcin (OC) were investigated by real-time PCR and Western Blot-analysis, respectively.
Results: AGE-BSA reduced mRNA expression of bALP, Col1 and OC in comparison to Co-BSA significantly. Addition of 1,25D3 in both concentrations completely prevented the AGEBSA-induced suppression and resulted in a further increase of mRNA and protein expression of bALP, Col1 and OC.
Discussion: 1,25D3 in a physiological concentration prevents anti-osteogenic effects of AGEs on human OB. Therefore, 1,25D3 treatment should be beneficial in diseases associated with AGE accumulation, impaired bone formation and vitamin D deficiency such as senile osteoporosis and rheumatoid arthritis.
Erworbene Störungen des Skelettsystems
Authors: Bechtold-Dalla Pozza S. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDie Osteoporose stellt ein weltweites Gesundheitsproblem dar. Im Kindesalter tritt sie sehr viel seltener als im Erwachsenenalter auf, die Ursachen sind mannigfaltig. Bisher wurden zahlreiche Kandidatengene für die Knochendichte gefunden, die mit der individuellen Knochendichte assoziiert zu sein scheinen. Neben der primären Osteoporose gibt es eine Vielzahl von Erkrankungen, die von einer sekundären Osteoporose begleitet werden. Die zugrundeliegenden Pathomechanismen sind vielseitig. Unter anderem greifen Zytokine in das Gleichgewicht zwischen Osteoblasten und Osteoklasten ein. Neben krankheitsbedingtem Knochenmasseverlust beeinflussen Lebensstil und Ernährungsverhalten die Knochenentwicklung. Bei mehr als 60 Prozent der Kinder und Jugendlichen in Deutschland liegt eine ungenügende Versorgung mit Vitamin D vor. In schwereren Fällen kann es zu einer Rachitis, bei verschlossenen Wachstumsfugen zu einer Osteomalazie kommen. Neben einer frühen Diagnose einer Störung der Knochenentwicklung sind präventive und therapeutische Strategien notwendig, um die Knochen gesundheit im Kindesalter zu erhalten.
New horizons for the in vivo assessment of major aspects of bone quality
Authors: Krause M. , Museyko O. , Wulff B. , Campbell G. , Damm T. , Daug schies M. , Huber G. , Lu Y. , Peña J. , Waldhausen S. , Bastgen J. , Rohde K. , Breer S. , Steinebach I. , Thomsen F. , Amling M. , Barkmann R. , Engelke K. , Morlock M. , Pfeilschifter J. , Püschel K. , Glüer C.-C. 
Published: August 2018

SummaryThe Biomechanically founded individualised osteoporosis Assessment and treatment (BioAsset) consortium pursues experimental and clinical studies in the context of skeletal effects of bisphosphonate treatment. Here, first results using newly developed diagnostic methods in a set of vertebral bone specimen obtained from donors with documented bisphosphonate history ranging from 0 to more than 5 years of treatment are presented. A new thoracolumbar quantitative computed tomography (QCT) protocol covering T6 to L4 plus high-resolution QCT (HRQCT) assessment of T12 were compared with high-resolution peripheral QCT (HRpQCT) and micro-CT scans of excised specimens serving as gold standard techniques. Finite element (FE) modelling was performed. Material, ultrastructural, and micromechanical properties were tested on a set of single trabeculae obtained from the donor specimens. A newly developed quantitative ultrasound (QUS) device for measuring the anisotropy of cortical material properties at the tibia was designed and built. The thoracolumbar QCT protocol permitted in situ imaging with good image quality and automated segmentation of vertebral bodies in the whole range from T6 to L4. The duration of bisphosphonate treatment was significantly associated with increased levels of mineralization and this effect could be measured with HRQCT performed on excised specimens. Microstructural parameters contributed to vertebral bone strength modelled by FE analysis independently of bone mineral density. The new QUS tibia scanner permitted measuring the acoustical anisotropy of reference materials. Taken together, these results document that new methods developed in BioAsset permit a more comprehensive assessment of bone fragility. The set of donor specimens with a documented history of bisphosphonate treatment allows for the assessment of the effects of long-term treatment from the organ down to the tissue and material level. These results will ultimately be linked to the parallel clinical study to provide guidance for determining the optimum duration of bisphosphonate treatment to reduce the incidence of osteoporotic fractures.
Versorgungsinanspruchnahme und Behandlungskosten bei Osteoporose
Authors: Gothe H. , Häussler B. , Kless T. , Linder R. , Schmidt T. , Steinle T. , Verheyen F. , Hadji P. , Klein S. 
Published: August 2018

Zusammenfassung
Einleitung/Methoden: Zur Beschreibung der aktuellen Versorgungssituation von Patienten mit Osteoporose und den assoziierten Kosten wurden anonymisierte Abrechnungsdaten (2006ß2009) der Techniker Krankenkasse analysiert. Berücksichtigt wurden Versicherte über 50 Jahren mit osteoporosespezifischer Arzneimittelverordnung, Osteoporosediagnose oder der Diagnose einer osteoporose - bedingten Fraktur. Analysiert wurden Verordnungsprävalenzen, Knochendichtemessungen sowie die Kosten für osteoporosebezogene Leistungen zu Lasten der GKV.
Ergebnisse: Die Verordnungsprävalenz osteoporosespezifischer Arzneimittel lag bei 18 %, die der Basistherapie bei 13 %. Knochendichtemessungen wurden bei 14 % der Versicherten mit Fraktur durchgeführt. Die osteoporosebezogenen Versorgungskosten betrugen im Jahr 2009 714 Euro pro betroffenem TKVersicherten; dies ergibt 4,5 Mrd. Euro für die Osteoporoseversorgung in Deutschland.
Schlussfolgerungen: Obwohl Menschen mit Osteoporose häufiger behandelt werden als 2003, lässt sich feststellen, dass eine große Zahl an Versicherten mit Frakturen und Mehrfachfrakturen keine medikamentöse Therapie erhält. Dies lässt auf Optimierungsbedarf bei der Behandlung schließen, zumal wesentliche Kostenfaktoren Art und Anzahl von Frakturen waren.
Male Osteoporosis
Authors: Tuck S. P. , Francis R. M. , Hanusch B. C. 
Published: August 2018

SummaryMale osteoporosis is common and results in considerable morbidity and mortality. There are distinct differences in the normal aging of bone between the genders, which result in a lower fracture rate in men. Men who suffer from osteoporosis are much more likely than women to have secondary causes. The identification and treatment of these secondary causes, wherever possible, will result in substantial improvements in BMD. There is now evidence for use of many of the existing agents to treat osteoporosis in men. In younger hypogonadal men testosterone replacement is worth considering, but in older men especially the over sixties this is less effective and there is an increased risk of adverse cardiovascular and prostatic outcomes. Prostate cancer is an increasingly common cause, which is partially the result of the success of ADT. There is now good evidence for the use of bisphosphonates and denosumab in this group of patients. HIV, whilst not being specific to men, is an increasingly recognised cause of male osteoporosis. The reasons for this are multifactorial and some may well be attributable to the anti-retroviral therapy itself. There is emerging evidence of an increased fracture risk in HIV infected individuals. The bone loss can be prevented by the use of bisphosphonates.
Osteoporose bei hormonablativer Therapie
Authors: Hadji P. , Thomasius F. 
Published: August 2018

ZusammenfassungDie hormonablative Therapie bei Patientinnen mit Brustkrebs und Patienten mit Prostatakarzinom ist mit einem erhöhten Knochenmassenverlust und konsekutiv erhöhtem Osteoporose- und somit Frakturrisiko verbunden. Der therapeutisch erwünschte Eintritt einer verfrühten Menopause führt bei Patientinnen mit Brustkrebs zu substanziellen Knochenmassen- und Strukturverlusten als Folge des iatrogen erniedrigten Östrogenspiegels, postmenopausal ist die hormonablative Therapie Ursache einer erhöhten Knochenresorption. Die hormonablative Therapie bei Patienten mit hormonsensitivem Prostatakarzinom führt zu verminderten Östrogen- und Testosteronspiegeln und einem hierdurch beschleunigt stattfindenden Knochenmassenverlust. In allen genannten hormonablativen Situationen übersteigt der durch den Hormonentzug ausgelöste Knochenmassenverlust den altersbedingt zu erwartenden Knochenmassenverlust deutlich. Entsprechend steigt das Frakturrisiko deutlicher und im Vergleich zu Formen der primären Osteoporose nahezu exponentiell an. Diese Abkopplung des Frakturrisikos von den gemessenen Knochendichtewerten und -veränderungen passt zu dem Bild einer sekundären Osteoporose. Präventive Maßnahmen zum Erhalt der Knochengesundheit sind aus diesem Grunde obligat, spezifische Therapien zur Verhinderung des zu erwartenden Knochenmassenverlustes sind früher als bei der primären Osteoporose aus osteologischer Sicht indiziert. Hierfür benötigt es klar definierte Therapieschwellenwerte.
Treatment of Mycobacterium abscessus Complex
Authors: Winthrop Kevin , Strnad Luke 
Published: August 2018

AbstractOf the nontuberculous mycobacteria (NTMs) causing lung disease, members of the Mycobacterium abscessus complex (MABc) present a formidable obstacle to successful management. This challenge starts from a poorly understood pathogenesis, continues with complicated subspecies variation in treatment response, and extends to the multidrug-resistant nature of these organisms. The disease often necessitates the use of intravenous therapy, toxic drug combinations, and, in some cases, lung resection. Like many NTMs, MABc treatment requires prolonged therapy with multiple medications, and pulmonary disease in some subspecies can be impossible to eradicate or cure. This disease also represents a frequent and unique problem in certain populations, including cystic fibrosis and lung transplant recipients, and providers who manage such patients should be familiar with how MABc disease influences management. Because of the rising prevalence of the MABc, especially in patients with complicated underlying pulmonary disease, it is increasingly necessary for infectious diseases and pulmonary medicine clinicians to understand the unique aspects of MABc management and understand when to obtain expert consultation in the care of these patients.