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Osteoporose – Knochenschwund – Osteoblasten – Osteoklasten – Östrogen

Osteoporose - wenn die Knochen müde werden       

Ein leichter Sturz, und der Knochen bricht. Die Osteoporose ist ebenso zerstörerisch wie heimtückisch. Denn: Die Krankheit kommt schleichend und wird häufig erst nach Jahren erkannt – nämlich dann, wenn die Knochen brechen, weil sie porös geworden sind.

 

Inhaltsverzeichnis

Millionen Menschen in Deutschland leiden an der Knochenerkrankung Osteoporose. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation zählt Osteoporose zu den zehn häufigsten Krankheiten überhaupt. Besonders Frauen nach der Menopause sind betroffen. Etwa sieben Prozent aller Frauen im Alter von 55 Jahren leiden an der Volkskrankheit. Diese Zahl steigt mit zunehmendem Alter rapide. So ist bei den 80-Jährigen fast jede fünfte Frau betroffen. Bei den Männern ist die Erkrankungsquote niedriger, denn männliche Hormone schützen den Knochen.

Der Verlust der Festigkeit

Osteoporose – übersetzt heißt das: poröser Knochen. Tatsächlich wird das Skelett bei der Erkrankung mürbe. Denn unsere  Knochen sind kein homogenes, festes Material. Sie bestehen aus verschiedenen Strukturen. Umgeben von der Knochenrinde (Kompakta) ist der Knochenschwamm (Spongiosa). Wie ein festes Gerüst bilden in diesem unzählige kleine Knochenbälkchen ein dicht vernetztes Gitter.  

Gesunder Knochen - osteoporotischer Knochen

Die Substanz des Knochens bilden feste Kalzium- und Phosphatkristalle. Sie machen den Knochen hart und dicht. Für Elastizität sorgt das Eiweiß Kollagen.

Bei Osteoporose schwinden immer mehr dieser Knochenbälkchen. Der Knochen verliert an Masse. Das Resultat: Er wird mürbe und bricht leicht. Schon das Heben schwerer Gegenstände kann bei Betroffenen zu einem Bruch der Wirbelsäule führen.

Der Knochen – ein ständiger Auf- und Abbau

Was viele nicht wissen: Der Knochen ist ein aktives Organ. Das bedeutet: Das Knochengewebe wird ständig ab- und wieder aufgebaut. Etwa vier Mal im Laufe unseres Lebens erneuert sich unser Skelett vollständig. Zuständig für den Knochenumbau sind kleine Zellen: die Osteoklasten und Osteoblasten.

Die Osteoklasten sind die „Knochenfresser“. Die Zellen stammen aus Vorläuferzellen aus dem Knochenmark, sie fusionieren und binden sich fest an den Knochen. Werden sie aktiviert, scheiden sie Enzyme und Ionen aus. Sie verbinden sich außerhalb der Zelle zu Säuren, die den Knochen auflösen. Die Abbauprodukte, so auch das Kalzium, werden von den Osteoklasten aufgenommen und an die Umgebung abgegeben. So steigt nach und nach der Kalziumspiegel in der Umgebung. Hat dieser ein bestimmtes Niveau erreicht, löst sich der Osteoklast wieder vom Untergrund ab.

 

Osteoklasten bauen den Knochen ab, Osteoblasten bauen ihn wieder auf.

Nun beginnen die Osteoblasten, die Knochenbauer, mit ihrer Arbeit. Sie füllen die abgebauten Stellen mit neuer, weicher Knochensubstanz, dem Osteoid. In diese Grundsubstanz werden dann Kalksalze eingelagert, die dem Knochen seine Härte und Festigkeit verleihen. Viele der Osteoblasten bleiben auf der Oberfläche des aufgebauten Knochens zurück, einige werden jedoch auch mit in den Knochen eingebaut. Dort werden sie zu Osteozyten. Diese haben die wichtige Funktion, kollagene Fasern herzustellen, die dem Knochen seine Elastizität verleihen. Daneben regulieren sie die Aktivität der Osteoblasten und die Mineralisation des Knochens.

 

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Osteoporose – Gleichgewicht gestört

Bis zum 35. Lebensjahr bildet der Körper mehr Knochensubstanz auf, als abgebaut wird. Danach kehrt sich diese Tendenz langsam ins Gegenteil. Ein gewisser Knochenschwund ist mit wachsendem Alter also völlig normal. Bei Osteoporose-Erkrankten schreitet dieser jedoch schneller und aggressiver voran als bei gesunden Menschen. 

Neben anderen Faktoren steuern vor allem die Geschlechtshormone Östrogen und Testosteron das Gleichgewicht der Osteoklasten- und Osteoblastenaktivität im Körper. Bei den Betroffenen ist dieser Regulationsmechanismus gestört: Es wird mehr Substanz abgebaut, als neue gebildet werden kann. So kommt es zu einer verminderten Knochendichte. Die Knochen werden spröde und brechen leichter.

Es trifft vor allem Frauen

Dass der Knochenumbau von den Geschlechtshormonen gesteuert wird, ist auch der Grund, weshalb Frauen nach den Wechseljahren vier Mal häufiger vom krankhaften Knochenschwund betroffen sind als Männer. Ursache ist die hormonelle Umstellung der Frauen nach der Menopause. Vor den Wechseljahren schützt der hohe Östrogenspiegel das Skelett der Frau. Denn das weibliche Sexualhormon erhöht die Osteoblastenaktivität und somit den Knochenaufbau. Zudem vermindert das Östrogen den Einsatz der knochenabbauenden Osteoklasten. Nach der Menopause sinkt der Östrogenspiegel der Frauen rapide. Die Folge: Weniger Knochen wird auf-, mehr abgebaut.

Männer haben zwar stets weniger Östrogen als Frauen, dafür wesentlich mehr Testosteron – und das ihr Leben lang. Da auch das männliche Geschlechtshormon den Knochenaufbau fördert, trifft Männer wesentlich seltener die Diagnose Osteoporose, deren Entstehung allerdings nicht nur auf den Östrogenhaushalt zurückzuführen ist.

Einflüsse auf den Knochenaufbau

Neben dem Östrogen und Testosteron ist auch das Parathormon aus der Nebenschilddrüse wichtig für den Knochenaufbau. Auch dieses Hormon erhöht die Osteoklastenaktivität und reguliert den  Kalzium- und Phosphatspiegel im Blut.

Das Kalzitonin hingegen verringert die Aktivität der knochenaufbauenden Osteoklasten und erhöht die der Osteoblasten. Andererseits sorgt das körpereigene Hormon auch dafür, dass der wichtige Baustoff Kalzium in die Knochen eingelagert werden kann.

Ausschlaggebend für gesunde Knochen ist eine ausreichende Konzentration des sogenannten Sonnenvitamins Vitamin D, da dieses maßgeblich für den Einbau von Kalzium in den Knochen verantwortlich ist. Vitamin C ist für den Kollagenaufbau des Knochens von Bedeutung.

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Die Formen der Osteoporose und ihre Ursachen

In der Medizin werden zwei Formen von Osteoporose unterschieden: die Primäre und die Sekundäre Osteoporose. Die Primäre Osteoporose ist die weitaus häufigere Form. Etwa 95% der Erkrankten leiden an dieser Art. Bei der Primären Form liegt keine spezielle Grunderkrankung vor, die für den Ausbruch der Osteoporose verantwortlich ist. Sie ist bedingt durch hohes Alter, genetische Veranlagung und hormonelle Veränderungen, wie etwa die Wechseljahre bei der Frau. Daher wird sie auch als Postmenopausale Osteoporose bezeichnet.

Die wesentlich seltenere Sekundäre Osteoporose hingegen entsteht als Folge anderer Erkrankungen beziehungsweise der Einnahme bestimmter Medikamente. Krankheiten, die eine Sekundäre Osteoporose auslösen können, sind beispielsweise

• die Zuckerkrankheit Diabetes mellitus

• das Cushing-Syndrom, bei dem im Körper ein Überangebot an Glukokortikoiden vorliegt,

• Erkrankungen der Schilddrüse und Nebenschilddrüsen

• und verschiedene Tumorerkrankungen des Knochensystems.

Zudem kann mangelnde Belastung, etwa aufgrund von Lähmungen und Immobilität, Ursache der Sekundären Osteoporose sein.

Medikamente, die eine Sekundäre Osteoporose auslösen können, sind vor allem bestimmte Schilddrüsenhormone, die wegen einer Unterfunktion oder einer krankhaften Vergrößerung der Schilddrüse eingenommen werden müssen, und auch alle kortisonartigen Präparate, die über längere Zeit eingenommen werden.

Gesunde Ernährung zur Vorbeugung

Vorsorgen ist besser als therapieren

Auch wenn die Ursachen der Osteoporose noch nicht vollständig geklärt sind, gibt es eine Vielzahl an Maßnahmen, die zur Vorbeugung gegen den Ausbruch der Erkrankung getroffen werden können. Dazu gehört vor allem eine ausgewogene, kalzium- und vitaminreiche Ernährung. Auch regelmäßiger Sport ist gut für die Knochen. Insbesondere Sportarten, die den Muskelaufbau fördern, haben einen positiven Einfluss auf den Knochenaufbau. Denn: Viel Muskelmasse bedeutet auch feste Knochen.

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Fotos: teleDesign, München (1), Prof. Claes (1), Shutterstock (3)

Animationen: teleDesign, München (2), Shutterstock (1)

Glossar

Calzitonin
Hormon, das in Spezial- drüsenzellen der Schilddrüse gebildet wird und die Osteoklasten in ihrer Wirkung hemmt. Somit sinkt unter Calzitonin der Kalziumspiegel im Blut.

Cushing-Syndrom
Symptomenkomplex, der mit einem erhöhten Glukokortikoid- (siehe dort) Blutspiegel einhergeht. Dabei fallen die Patienten durch ein Vollmondgesicht, Stamm- fettsucht, Bluthochdruck, Osteoporose, Neigung zur Zuckerkrankheit und auch durch Hautveränderungen auf. Die Ursachen sind vielfältig.

Diabetes mellitus („Zuckerkrankheit“)
Chronische Stoffwechsel- erkrankung, bei der das Blut einen erhöhten Blutzuckerspiegel aufweist. Typ-1-Diabetes beginnt meist schon im Kindes- und Jugendalter, Typ-2-Diabetes  betrifft dagegen meist ältere, oft übergewichtige Menschen.

Glukokortikoide
In den Keimdrüsen, den Nebennieren und im Nervensystem gebildete Hormone, wie das Kortisol, die Vorläufersubstanz von Kortison, das im Körper an vielen Stoffwechselvorgängen beteiligt ist. So z.B. ist es wichtig beim Eiweiß- und Fettstoffwechsel, bei der Knochenbildung und für das Immunsystem.

Immobilität
Bewegungslosigkeit, auch: Schonung (wie bei Bettlägerigkeit oder im Gipsverband).

Ion
Elektisch geladenes Teilchen

Kalzium
Erdalkalimetall, das im Körper hauptsächlich im Knochen fest gebunden vorkommt. Außerdem spielt es bei der Blutgerinnung, der Nervenreizübertragung, der Muskelbewegung und der Hormonausschüttung eine Rolle.

Kollagen
Gruppe von Proteinen, die vor allem für die Faserbildung im Körper verantwortlich sind

Menopause
Die Menopause bei der Frau ist das natürliche Ende der Menstruation (monatliche Regelblutung). Die Eierstöcke stellen nach und nach ihre Funktion ein und die Fruchtbarkeit ist beendet. Die Übergangsphase in den Jahren vor und nach der Menopause, in denen sich der Hormonhaushalt umstellt, bezeichnet man als Wechseljahre (Klimakterium). Die Menopause tritt gewöhnlich zwischen dem 45. und 55. Lebensjahr ein.

Osteoid
Noch nicht mineralisierte, von Osteoblasten (siehe dort) gebildete Knochengrundsubstanz

Öestrogene
Wichtigste Gruppe der weiblichen Geschlechtshormone. Sie werden vor den Wechseljahren in den Eierstöcken und danach durch das Enzym Aromatase im peripheren Gewebe gebildet. Etwa 80% der Brusttumore können durch Östrogene zum Wachstum angeregt werden, d.h. sie sind hormonpositiv

Parathormon
In der Schilddrüse gebildetes Hormon, das auf die Osteoklasten (siehe dort) stimulierend wirkt. Der Kalziumgehalt im Blut steigt unter Parathormoneinfluss.

Phosphate
Salze der Phosphorsäure, die im Körper beim Molekülaufbau von großer Bedeutung sind. So sind sie nötig bei der Bildung der DNS/DNA. Auch beim Knochen- aufbau haben sie eine entscheidende Rolle, denn erst durch die Einlagerung von Kalziumphosphat wird der Knochen fest und belastbar.

Postmenopausal
Nach den Wechseljahren der Frau, nach der Menopause (siehe dort)

Testosteron
Das Hormon ist ein wichtiges Sexualhormon (Androgen), das bei beiden Geschlechtern vorkommt,  aber beim Mann in größerer Konzentration vorhanden ist. Beim Mann wird es in den Hoden und in geringer Menge in der Nebennierenrinde produziert. Bei Frauen bilden die Eierstöcke und ebenfalls die Nebennierenrinde kleine Mengen Testosteron. Das Hormon führt unter anderem zu vermehrtem Wachstum der Körperbehaarung.

Vitamin C
Auch als Ascorbinsäure bekannt. Dient als Radikalenfänger und ist weiterhin am Aufbau von vielen Stoffwechselprodukten beteiligt, so von Hormonen, den Gallen- säuren und von Aminosäuren.

Vitamin D
Hierbei handelt es sich um die Gruppe der Calciferole, einer Gruppe von Stoffen, die mithilfe von Sonnenbestrahlung (UV-B) im Körper selbst aus Cholesterinen hergestellt werden kann, deshalb sind es auch im eigentlichen Sinne keine Vitamine. Die Stoffe dieser Gruppe beeinflussen den Kalziumhaushalt und dienen der Mineralisation der Knochen.