Knochengesundheit früh im Blick haben

Eine geringe Knochenmasse, eine Veränderung der Knochenstruktur und in der Folge eine erhöhte Frakturanfälligkeit sind kennzeichnend für die Osteoporose. Es handelt sich um eine überaus häufige Erkrankung: Weltweit erlitten eine von drei Frauen und einer von fünf Männern im Alter über 50 Jahren im Verlauf ihres Lebens eine osteoporosebedingte Fraktur, heißt es in einem Übersichtsartikel eines Autorenteams um Professor Dr. Suzanne N. Morin von der McGill University in Montreal, Kanada, der kürzlich im Fachjournal »JAMA« erschien.

Der Grund dafür, dass von einer Osteoporose ganz überwiegend ältere Menschen betroffen sind, ist die Veränderung des Knochenstoffwechsels im Laufe des Lebens. Während bei Kindern und Jugendlichen im Wachstum vor allem die Neubildung und die Mineralisierung von Knochen im Vordergrund steht (Modelling), rückt mit Erreichen der Skelettreife der Abbau von beschädigtem oder älterem Knochenmaterial und dessen Ersatz durch neu gebildetes (Remodelling) in den Vordergrund. An den Auf- und Abbauprozessen sind verschiedene spezialisierte Zelltypen beteiligt. Gesteuert werden sie durch Hormone und andere Botenstoffe.

Osteoblasten sind Zellen, die Knochen aufbauen. Aus vollständig differenzierten Osteoblasten werden Osteozyten, der häufigste Zelltyp im Knochen. Osteozyten durchziehen die Knochenmatrix in einem Netz aus kleinen, mit Flüssigkeit gefüllten Kanälen. Sie registrieren mechanische Belastungen des Knochens sowie kleinste Schäden und leiten als Reaktion darauf ein gezieltes Remodelling ein.

Die Gegenspieler der Osteoblasten sind die Osteoklasten – mehrkernige Fresszellen, die Knochen abbauen. Sie tragen auf ihrer Oberfläche den Receptor Activator of Nuclear Factor κB (RANK) und werden durch Bindung des RANK-Liganden (RANKL) aktiviert, der wiederum von Osteoblasten oder Osteozyten ausgeschüttet wird. Das in den Nebenschilddrüsen gebildete Parathormon (PRH) steigert den Knochenabbau, indem es die RANKL-Synthese anregt.

Der Knochenabbau wird gehemmt, indem Osteoblasten das Glykoprotein Osteoprotegerin (OPG) sezernieren. OPG fängt RANKL ab und verhindert so, dass Osteoklasten aktiviert werden. Estrogen stimuliert in Osteoblasten die Bildung von OPG. Gleichzeitig hemmt das weibliche Geschlechtshormon in Osteoblasten und Osteozyten Mechanismen, die zum programmierten Zelltod (Apoptose) führen, und aktiviert solche Mechanismen in Osteoklasten. Unter anderem auf diesen Wegen fördert Estrogen den Knochenaufbau.

Ein weiterer Regulator des Knochenstoffwechsels ist das von den Osteozyten sezernierte Glykoprotein Sklerostin. Es hat eine Doppelfunktion: Einerseits hemmt Sklerostin den Knochenaufbau und die Differenzierung von Osteoblasten, andererseits fördert es den Knochenabbau durch Osteoklasten. Sklerostin wirkt somit auf zwei verschiedenen Wegen osteokatabol.