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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-83465
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2017/8346/


Mineralisierung von therapienaivem und bisphosphonattherapiertem Knochen bei postmenopausaler Osteoporose: Unterschiedliche Knochenregionen im Vergleich

Herzog, Lydia Felicitas

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Freie Schlagwörter (Deutsch): Bisphosphonate , Knochendichte , Unterschiede , Knochenregionen
Freie Schlagwörter (Englisch): Bisphosphonates , bone mineralization , differences in bone regions
Basisklassifikation: 44.33
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Amling, Michael (Prof. Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 14.12.2016
Erstellungsjahr: 2016
Publikationsdatum: 20.02.2017
Kurzfassung auf Deutsch: In der vorliegenden Arbeit wurde der Einfluss von Bisphosphonaten auf die Mineralisierungsverteilung (BMDD) osteoporotischen Knochens, sowie deren Abhängigkeit von der Knochenregion untersucht. Dabei wurde mittels quantitativer Rückstreuelektronenmikroskopie trabekulärer und kortikaler Knochen aus humanen Beckenkämmen und Radii post mortem analysiert.
Die Lokalisation allein hatte auf die durchschnittliche und häufigste Mineralisierung (Ca-Mean und Ca-Peak), sowie auf die Mineralisierungsverteilung (Ca-Width) einen signifikanten Einfluss. Dabei zeigte sich innerhalb der Beckenkämme die Spongiosa höher und heterogener mineralisiert als die Kortikalis. Innerhalb der Radii bestätigten sich diese Unterschiede nicht. Im Vergleich von Beckenkämmen und Radii zeigte sich in der Spongiosa ein homogenes Mineralisierungsverhalten. In der Kortikalis hingegen waren in den Radii die Ergebnisse für durchschnittliche und häufigste Mineralisierung (Ca-Mean und Ca-Peak) signifikant höher als in den Beckenkämmen. Bezüglich einer Bisphosphonattherapie konnte gezeigt werden, dass die gefundenen Unterschiede in der Mineralisierungsverteilung (Ca-Width) signifikant von einer Bisphosphonatgabe beeinflusst wurden. Hierbei wies die Bisphosphonatgruppe mit Ausnahme der Spongiosa der Radii durchweg niedrigere Werte auf, der Knochen war also homogener mineralisiert. Die Spongiosa der Radii zeigte ein gegenteiliges Verhalten, mit höherer Heterogenität der Mineralisierung in der Bisphosphonatgruppe.
Die hier vorgelegten Ergebnisse weisen auf signifikante Unterschiede in der Mineralisierungsverteilung verschiedener Körper- und Knochenregionen bei postmenopausaler Osteoporose hin. Auch die Wirkung von Bisphosphonaten scheint in unterschiedlichen Regionen zu variieren. Ursächlich hierfür könnten u.a. lokalisationsspezifische Unterschiede in der Knochenperfusion, den mechanischen Krafteinflüssen und entsprechende Adaptationsmechanismen an diese sein. Um eine möglicherweise unterschiedliche Wirkung von Bisphosphonaten an verschiedenen frakturrelevanten Lokalisationen besser zu verstehen und ggf. im klinischen Alltag gezielt einzusetzen, sollte sich hier vertiefende Forschung anhand größerer Kollektive anschließen.
Kurzfassung auf Englisch: This study tested the influence of bisphosphonates on the bone mineralization density distribution (BMDD) in osteoporotic bone as well as the parameters’ dependence on different bone and body regions. Post mortem biopsies of human cortical and cancellous bone were taken from the iliac crest and distal radius and analysed by quantitative backscattered electron imaging (qBEI).
It was verified that the average and peak calcium content (Ca-mean and Ca-peak) as well as the calcium distribution (Ca-width) differed significantly among locations. More concisely, the iliac crest biopsies exhibited a more heterogeneous and higher degree of mineralization in trabecular than cortical bone whereas these differences could not be confirmed within the biopsies from the radii. A direct comparison of the trabecular bone from iliac crests and radii showed homogeneous mineralization patterns across those two body regions. On the contrary, cortical bone from the radii yielded significantly higher results for the average and peak mineralization (Ca-mean and Ca-peak) than iliac crest.
Moreover, the differences in Ca-width among the locations were significantly influenced by a bisphosphonate therapy. In the bisphosphonate group lower values for Ca-width and thus a more homogeneous mineralization distribution were observed in the entire iliac crest and the cortical distal radius. In contrast to that the trabecular distal radius showed a more heterogeneous mineralization distribution in the bisphosphonate group than in the control group.
These results reveal significant differences in the BMDD of different bone regions in postmenopausal osteoporosis. Similarly, the effect of bisphosphonates appears to vary in different sites. A literature survey suggests possible reasons to reside in site specific differences in perfusion, loading patterns and adaptation mechanisms. These findings should be followed up by studies on larger cohorts to obtain deeper insight into the possibly differing effects of bisphosphonates among different bone regions. This could lead to a better understanding of the differences in the fracture preventing effect at various skeletal sites and its subsequent beneficial exploitation in daily clinical care.

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