Knochen auf dem Prüfstand

von Christian Wetzler, Mainz

In den Augen vieler Mediziner gilt Calcitonin als Alternative bei der Behandlung einer Osteoporose. Doch trotz einer über 40-jährigen Erforschungsgeschichte birgt es neuen Erkenntnissen zufolge noch immer zahlreiche Überraschungen.

Entgegen der weit verbreiteten Meinung sind Knochen keineswegs leblose Strukturen, sondern unterliegen einem steten Umbau. Zum einen regulieren Osteoklasten die Knochenresorption, also den Abbau der Knochenmasse. Gleichzeitig bilden Osteoblasten neues Knochengewebe nach.

Geraten die fein regulierten Prozesse aus den Fugen, hat dies schwer wiegende Folgen. Bei der primären Form der Osteoporose, die meist bei Frauen nach der Menopause zu beobachten ist, überwiegt die Osteoklastenaktivität. Die Konsequenzen sind wohl bekannt: Angefangen von Beschwerden wie Rückenschmerzen kann die Osteoporose bei fortschreitendem Verlauf bis hin zu Brüchen des Oberschenkels führen.

Calcitonin bremst Knochenabbau

Calcitonin, ein Peptidhormon der Schilddrüse, greift entscheidend in diese Prozesse ein. Als Gegenspieler des Parathormons erniedrigt es den Blutcalciumspiegel, indem es den Calciumabbau aus den Knochen hemmt. Bei Langzeitanwendung von Calcitonin steigt laut Hersteller der Knochendichtewerte, und die Frakturrate sinkt.

Mediziner setzen das Hormon schon seit Jahren bei bestimmten Patienten ein, um ein Fortschreiten der Osteoporose zu verzögern und damit Symptome wie Knochenbrüche, Bewegungseinschränkungen und Schmerzen zu verhindern oder zu lindern. Damit gilt es - als Nasenspray oder subkutan injiziert - als eine Alternative zu Bisphosphonaten und Estrogenen.

Um den Einfluss von Calcitonin auf die Knochendichte besser verstehen zu können, züchteten Forscher aus der Arbeitsgruppe von Robert Gagel, University of Texas im US-amerikanischen Houston, Versuchsmäuse, bei denen sie das Calcitonin-Gen ausgeschaltet hatten. Neben Calcitonin codiert dieses Gen für ein weiteres Hormon namens Calcitonin Gene-Related Peptide-a (CGRPa), dem ebenfalls eine Rolle im Knochenstoffwechsel zugesprochen wird. Auf Grund des gegenwärtigen Wissenstands vermuteten die Forscher, dass das Ausschalten dieses Gens sich entweder nicht oder negativ auf die Knochenhärte auswirkt.

Die genetisch veränderten Mäuse entwickelten sich völlig normal und wiesen auf den ersten Blick keine Besonderheiten auf. Ein durch Parathormon-Injektion herbeigeführter Anstieg des Blutcalciumspiegels fiel wesentlich höher aus, was die Forscher auf einen erhöhten Knochenabbau zurückführten. Die ersten Ergebnisse bestätigten die Rolle von Calcitonin als Bremse der Knochenresorption.

Überraschender Nettoeffekt

Doch eine genauere Untersuchung der angeblichen Osteoporose-Mäuse widersprach der bisherigen Auffassung vom Calcitonin-Effekt. Die Wissenschaftler untersuchten die Knochendichte der Calcitonin-defizienten Tiere und stellten fest, dass diese insgesamt eine größere Knochenmasse und eine erhöhte Knochenbildung aufwiesen. Der Knochenzuwachs war bereits im Alter von einem Monat nachweisbar und nahm mit dem Lebensalter zu, berichteten die Wissenschaftler im Journal of Clinical Investigation (Band 110, Nr. 12 (2003) 1849).

Die Ergebnisse der Studie deuten darauf hin, dass Calcitonin neben seinem hemmenden Effekt auf die Knochenresorption zugleich die Knochenneubildung bremst. Diese bislang völlig unbekannte Funktion des Peptidhormons könnte für die Therapie der Estrogenmangel-Osteoporose neue Wege eröffnen.

Gegenwärtig erforschen die Wissenschaftler die zu Grunde liegenden Signalwege. Besonderes Augenmerk schenken sie den Hormonrezeptoren: „Ein Calcitonin/CGRPa-Antagonist könnte bei der Prävention des Knochenverlustes sinnvoll sein“, resümiert Robert Gagel.

Derartige Forschungsbemühungen sind auch dringend erforderlich, denn die heutigen Therapieansätze bei Osteoporose sind nach Ansicht von Kritikern unbefriedigend. Auch der Einsatz von Calcitonin gilt als umstritten, da die Effekte auf das Frakturrisiko - insbesondere bei nasaler Anwendung - minimal seien. Human- und Lachscalcitonin werden unter anderem zur Linderung von Osteoporose-bedingten Schmerzen eingesetzt. Zudem beeinflusst es die Mikroarchitektur der Knochen positiv.

Insgesamt sind die pharmakotherapeutischen Möglichkeiten bei manifester Osteoporose recht gering. Um so wichtiger ist daher eine Prophylaxe mit ausreichender körperlicher Aktivität und Calciumzufuhr.

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