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Summary
Roschger P et al.  
Osteoporosetherapie und Knochenmineralisation // Therapy of Osteoporosis and Bone Mineralization

Journal für Mineralstoffwechsel & Muskuloskelettale Erkrankungen 2016; 23 (3): 94-99

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Abb. 1: Rückstreuelektronen-Abbildungen Abb. 2: Rückstreuelektronen-Analyse Abb. 3: Verschiebung Mineralisationsmuster Abb. 4A-C: Veränderung Mineralisationsmuster Abb. 5: Veränderung Mineralgehalt



Keywords: anabole Therapieantiresorptive TherapieBisphosphonatBMDDKnochenmineralisationsdichteverteilungTherapie mit Parathormonanabolic therapyantiresorptive therapybisphosphonatebone mineralization density distributionparathyroid hormone treatment

The ongoing resorption and subsequent formation of bone based on the activity of the bone cells (the bone turnover) and the time course of mineral accumulation in the newly formed matrix (the mineralization kinetics) are causing a specific heterogeneity of bone matrix mineralization. The assessment of the bone mineralization density distribution (BMDD), which is revealing the degree and the distribution of the calcium concentrations, is one technique to quantify this mineralization pattern. Based on the analysis of transiliac bone biopsy samples, it was shown that the reduction of bone turnover after antiresorptive therapy was associated with an increase in the degree (shift of the BMDD peak to higher calcium concentrations) and a reduction in the heterogeneity of mineralization (narrowing of the BMDD peak) in the bone matrix. Vice versa, after anabolic therapy the BMDD peak was shifted to lower calcium concentrations and got broader. The measurement of the BMDD in transiliac biopsy samples is not only important for the monitoring and safety aspects of therapies but it is essentially contributing to the understanding of the mechanisms of action of different therapies. In particular, changes in BMDD are an important information for the interpretation of changes in bone mineral density (by DEXA) during therapies.

Kurzfassung: Der ständige An- und Abbau von Knochenmatrix durch Knochenzellen (die Umbaurate) und der zeitliche Verlauf der Mineralisation im neu gebildeten Gewebe (Mineralisationskinetik) bewirken eine gewisse Heterogenität der Mineralisierung im Knochenmaterial. Eine Möglichkeit, dieses Mineralisationsmuster zu quantifizieren, ist die Bestimmung der Knochenmineralisationsdichteverteilung (BMDD), die den Grad und die Verteilung der vorkommenden Kalziumkonzentrationen angibt. Anhand von Untersuchungen von Beckenkammbiopsien konnte gezeigt werden, dass es bei antiresorptiver Behandlung gemeinsam mit der Reduktion der Umbaurate zu einem Anstieg im Grad und zu einer Reduktion der Heterogenität der Mineralisierung kommt (Verschiebung zu höheren Kalziumkonzentrationen und Verschmälerung der BMDD). Umgekehrt wird bei anaboler Therapie die BMDD zu niedrigeren Kalziumkonzentrationen hin verschoben und verbreitert. Die Bestimmung der BMDD in Beckenkammbiopsien ist nicht nur wichtig im Hinblick auf das Monitoring und die Sicherheit der Therapie, sondern trägt zum Verständnis der Wirkmechanismen der unterschiedlichen Therapien bei. Vor allem ist die Information über Änderungen im Grad der Mineralisierung wichtig für die Interpretation von Änderungen der mit DEXA gemessenen Knochendichte.

 
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