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Dissertation zugänglich unter
URN: urn:nbn:de:gbv:18-99631
URL: http://ediss.sub.uni-hamburg.de/volltexte/2019/9963/


Analyse von Mikrofrakturen in der Substantia compacta des proximalen Femurs nach Langzeit-Bisphosphonattherapie

Analysis of microcracks in the substantia compacta of the proximal femur after long-term bisphosphonate therapy

Brunswig, Benjamin

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SWD-Schlagwörter: Osteoporose , Alendronat , Langzeittherapie
Freie Schlagwörter (Deutsch): Mikrofrakturen , Bisphosphonattherapie , atypische Femurfraktur , Calcein-Färbung
Freie Schlagwörter (Englisch): Microcracks , atypical femur fracture , long-term bisphosphonate therapie
Basisklassifikation: 44.52 , 44.80 , 44.65 , 44.15
Institut: Medizin
DDC-Sachgruppe: Medizin, Gesundheit
Dokumentart: Dissertation
Hauptberichter: Krause, Matthias (PD Dr.)
Sprache: Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung: 14.08.2019
Erstellungsjahr: 2019
Publikationsdatum: 17.10.2019
Kurzfassung auf Deutsch: Einen Grundpfeiler der medikamentösen Osteoporosetherapie stellen die Bisphosphonate dar. Aufgrund tierexperimenteller Untersuchungen wurde postuliert, dass die bisphosphonat-induzierte Unterdrückung des Knochenumsatzes die Heilung physiologisch entstehender MCs vermindert und so zu einer Akkumulation von MCs im Knochen führt. Diese gelten zurzeit als Ursache für atypische proximale Femurfrakturen. Bei mangelnder und inkongruenter Datenlage, besonders bezogen auf den humanen kompakten Knochen, galt das Ziel dieser Arbeit herauszufinden, ob es tatsächlich zu einer Akkumulation von MCs unter Bisphosphonattherapie kommt und ob es Unterschiede in Bezug auf die Therapiedauer gibt. Es wurden posthum von 29 Patientinnen mit Osteoporose Proben aus dem Femurknochen genommen und mittels Fluoreszenzmikroskopie auf MCs untersucht. Dabei galten gängige Kriterien zur Identifizierung der MCs, die durch Nebenkriterien ergänzt wurden. Zuvor wurden die Fälle entsprechend ihrer Behandlungsdauer in unterschiedliche Gruppen (KG, MBD, LB) unterteilt. Der gewonnene Femurring wurde unterhalb des Trochanter minors entnommen, in 6 Abschnitte unterteilt und nach Lokalisation beschriftet. Somit wurden 174 Proben untersucht und verschiedene Parameter erhoben (Cr. N., Cr. Le.) und berechnet (Cr. D., Cr. s. D.). Die Ergebnisse wurden in einer Varianzanalyse miteinander verglichen. Diese ergab keinen signifikanten Unterschied zwischen behandelten und unbehandelten Patienten in allen Parametern. Zwischen mittlerer Behandlungsdauer und Langzeitbehandlung lag ebenfalls kein signifikanter Unterschied vor. Die Ergebnisse zeigen somit keinen Zusammenhang zwischen Bisphosphonattherapie und Akkumulation von MCs und deuten entgegen der bislang angenommen Auswirkung der Bisphosphonattherapie auf eine andere Pathogenese hin. Außerdem kommt es nach mehr als 5 Jahren Therapie zu keiner Mehranhäufung von MCs. Durch die Unterteilung in die verschiedenen Lokalisationen konnte zusätzlich aufgezeigt werden, dass sich die MCs gleichmäßig in der Substantia compacta verteilen. Es gibt derzeit nur wenige Daten von humanen Biopsien von bisphosphonattherapierten Patienten mit Osteoporose. Diese Arbeit ist die erste am kortikalen Knochen. Die Ergebnisse verbessern den Kenntnisstand über die Auswirkung der Langzeit-Bisphosphonattherapie und können die aktuell diskutierte Hypothese zur Entstehung von atypischen Femurfrakturen nicht unterstützen.
Kurzfassung auf Englisch: Bisphosphonates represent a cornerstone of drug therapy for osteoporosis. Based on results from animal testing, it has been postulated that bisphosphonate-induced suppression of bone regeneration reduces the healing of physiologically produced microcracks (MCs), which in turn correlates to an accumulation of MCs in the bone.
They are currently considered to be the cause of atypical proximal femur fractures. Due to a lack of data, or data that are inconsistent, especially with regard to human compact bone, the aim of this study was to analyze whether there is a notable accumulation of MCs under bisphosphonate therapy and treatment duration. 29 patients with osteoporosis were sampled from the femur (post mortem) and examined with fluorescent microscopy on MCs.
Common criteria for the identification of MCs, which were supplemented by secondary criteria, were applied. Previously, cases were then divided into separate groups (control group, mean treatment duration, long-term treatment) according to respective duration of treatment. The collected femur ring was taken below the trochanter minor, divided into six sections and labeled according to location.
As a result, 174 samples were examined, and various parameters were recorded (Number of Cracks, Crack length and calculated (Crack density, Crack surface density). The results were compared in a variance analysis. This process revealed no significant difference between treated and non-treated patients within all parameters. There was also no significant difference between the mean treatment duration of 1 to 5 years and long-term treatment (>5 years). The results did not reveal an association between bisphosphonate therapy and accumulation of MCs, which suggested a different pathogenesis in opposite of the previously assumed effect of bisphosphonate therapy. Further, after more than five years of therapy, there was no accumulation of MCs.
By subdividing MCs into different localizations, it could be shown that MCs are evenly distributed in the substantia compacta.
There is currently little data from human biopsies of bisphosphonate-treated patients with osteoporosis. This work is the first on cortical bone. The results add to the volume of knowledge concerning the effect of long-term bisphosphonate therapy and cannot support the current hypothesis on the development of atypical femur fracture currently being discussed.

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