Knochenstoffwechsel bei malignen Erkrankungen

Journal für Mineralstoffwechsel & Muskuloskelettale Erkrankungen 2003; 10 (2): 6-11

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Keywords: Karzinom,  Knochenstoffwechsel,  Mineralstoffwechsel,  Onkologie,  remodelling

Bei malignen Erkrankungen, wie dem Mammakarzinom, dem Prostatakarzinom, dem Bronchialkarzinom oder dem multiplen Myelom ist der Knochen eines der am häufigsten von Metastasen betroffenen Organe. Das klinische Beschwerdebild ist durch das Auftreten pathologischer Frakturen, Schmerzen und Hyperkalzämien gekennzeichnet. Eine erhöhte Knochenresorptionsrate und Verlust an Knochenmasse im Sinne von osteoporoseartigen Veränderungen bedingt durch eine inadäquat überschießende Osteoklastendifferenzierung und -aktivierung sind ursächlich dafür verantwortlich. Durch jüngst publizierte Ergebnisse diverser Studien und Untersuchungen konnten die genauen Mechanismen der Rekrutierung und Aktivierung von Osteoklasten weiter aufgeklärt werden. Receptor activator of nuclear factor-kappa-B ligand (RANKL), ein Mitglied der Tumor necrosis factor (TNF) Superfamilie konnte als entscheidender Faktor in der Osteoklastengenese identifiziert werden. Die Interaktion von RANKL mit seinem Rezeptor RANK (receptor activator of nuclear factor-kappa-B) induziert die Entwicklung der osteoklastären Reihe aus dem hämatopoetischen Kompartment und fördert weiters die Differenzierung zu Osteoklastenvorstufen und die Aktivierung reifer Osteoklasten, ebenso wird eine verzögert einsetzende Apoptose bewirkt. Neben RANK und RANKL ist Osteoprotegerin (OPG) als dritte Komponente in der Regulation der Knochenresorption involviert. Als Mitglied der TNF-Superfamilie bindet OPG an RANKL und blockiert somit alle stimulierenden Effekte von RANK auf die Osteoklastenentwicklung und neutralisiert so alle biologischen Effekte von RANKL. Diverse Hormone und Zytokine üben durch die Modifikation der Ratio von RANKL zu OPG einen regulatorischen Effekt auf die Knochenresorption aus. Diese ist bei osteolytischen Knochenmetastasen, beim multiplen Myelom und bei der malignen Hyperkalzämie erhöht. Das Gleichgewicht knochenaufbauender wie -abbauender Mechanismen scheint somit durch die Ratio von RANKL zu OPG bestimmt zu sein. Mit der Entdeckung des RANKL / RANK / OPG-Zytokin-Netzwerks konnte ein zentrales und essentielles Zytokinsystem identifiziert werden, das entscheidende Schritte der Tumor-Knocheninteraktion reguliert. Die Kenntnis und die Aufklärung der molekularen und zellulären Grundlagen der Osteoklastengenese ist unumgänglich für das Verständnis der Pathogenese maligner Skelettmanifestationen und trägt wesentlich zur Entwicklung neuer innovativer Therapieansätze bei.