Arthrose-Osteoporose

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Arthrose – Osteoporose:
Gibt es Gemeinsamkeiten?
H.P. Dimai
Medizinische Universität Graz
Universitätsklinik für Innere Medizin
Klinische Abteilung für Endokrinologie & Diabetologie
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Definitionen
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Osteoporose1
... eine systemische Skeletterkrankung, welche durch eine verminderte
Knochenmasse und eine gestörte Mikroarchitektur mit der Folge eines erhöhten
Frakturrisikos charakterisiert ist.
Osteoarthritis (Arthrose)2
… eine progressive Form der Arthritis, welche durch eine Zerstörung des
Gelenkknorpels charakterisiert ist.
1 No authors listed. Consensus development conference: prophylaxis and
treatment of osteoporosis. Am J Med 1991
2 Derzeit kein internationaler Konsensus; OARSI (Osteoarthritis Research
Society International)
Osteoporose
/ Osteoarthritis
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Risikofaktoren
Struktur / Mikroarchitektur
Biologie / Molekularbiologie
Knochen
Gelenke / Gelenksknorpel
Risikofaktoren
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Konvergente und divergente Risikofaktoren
Osteoarthritis
Osteoporose
Alter
Geschlecht
Genetik
Inflammation
Sturzrisiko
Intensiver Sport
Lebensstil
Rauchen, Alkohol
hoch
BMI
niedrig
hoch
KMD
niedrig
Überlastung, Verletzung
Bewegung
Immobilität
Bultink IE et al; Curr Rheumat Rep 2013
BMI und
Hand-OA
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Systematic review of
observational studies
25 studies out of 472 references
Yusuf et al; Ann Rheum Dis; 2010
BMI und
Frakturrisiko
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Meta-Analyse: 12 prospektive Kohorten-Studien
Personen: n = 59.644 (14.887 Männer, 44.757 Frauen)
Personenjahre: n = 252.034
Irgendeine Fraktur: n = 5.321
Hüft-Fraktur: n = 1.141
Osteoporotische Fraktur: n = 3.318
De Laet et al; Osteoporosis Int; 2005
BMI und
Frakturrisiko
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SIDIAP
Research-usable
Data in 2009
n = 5,805,093
Females
>50 Years
BMI available
n = 832,775 (80.1%)
Underweight/
Normal
n = 302,414
Overweight
n = 266,798
Obese
n = 263,563
SIDIAP = computerized medical records of >3400 general
practitioners in Catalonia (northeastern Spain)
Prieto-Alhambra et al; J Bone Miner Res 2012
Knorpel-Knochen
Struktur
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Nicht-verkalkter Knorpel
„Tidemark“
Verkalkter Knorpel
Subchondrale Platte
Subchondraler trabekulärer
Knochen
Chondrozyt
Osteozyt
Osteoklast
Osteoblast
Gefäß
Nicht-verkalkter Knorpel
„Tidemark“
Verkalkter Knorpel
Zementlinie
Subchondrale Knochenplatte
Subchondraler trabekulärer Knochen
Modif. after Li et al. Arthritis Research & Therapy; 2013
% Peak Bone Mass
Osteoporose:
Funktion des Alters
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Dist. UAFraktur
WKFrakturen
HüftFrakturen
Alter
Adapted from Watts NB. Am Fam Physician. 1988;38:193
Kortikalerbearbeiten
Knochenverlust
Distal Radius Fracture
Kortikale Porosität vs Frakturen*
Osteopenie / Osteoporose
Odds ratio (OR) and 95% confidence interval (95% CI)
* p < 0.05.
Normal KMD
* Dist. Radius-FX
Bala Y et al; J Bone Miner Res 2014
Trabekulärer
Knochenverlust
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Frauen
Resorption ↑↑
Formation ↓
Trabekelverdünnung
Trabekelkonnektivität ↓
Trabekelanzahl ↓
Männer
Formation ↓↓
Resorption ↑
Trabekelverdünnung
Seeman E; J Appl Physiol 2003
OA Pathogenese-Modell
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Nicht-verkalkter Knorpel
„Tidemark“
Verkalkter Knorpel
Subchondrale Platte
Subchondraler trabekulärer Knochen
Normales Gelenk
Risikofaktoren
Knorpel-Degeneration
Subchondrale Mikroschäden („micro-cracks“)
OA Frühstadium
Subchondrale Plattendicke ↓, Porosität ↑
Subchondrale Trabekel (Anzahl, Dicke etc ↓)
Progessive Knorpel-Destruktion
Dicke des verkalkten Knorpels ↑
Subchondrale Plattendicke ↑
Subchondrale Knochenzysten
Subchondrale Mikroschäden
OA Spätstadium
Sklerosierung subchondraler Trabekel
Modif. n. Li et al; Arthritis Res & Therapy, 2013
Osteoarthritis
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Subchondraler Knochen
Knorpel
Früh
Spät
Degeneration
Progressive Destruktion
Dicke kalzifizierter Knorpel ↑
Doppelte „Tidemark-line“
Subchondrale Platte
Dicke ↓
Dicke ↑
Porosität ↑
„Zysten“
Remodeling ↑
Mikroschäden
KMD ↓
Subchondrale Trabekel
Anzahl ↓
Sklerosierung
Dicke ↓
Platten-ähnlich →
Stab-ähnlich
Geusens PP et al; Curr Opin Rheumatol 2016
Jacobsen S et al; Rheumatology (Oxford) 2005
Knochenbiologie
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Knochenzellen-Interaktion: Osteozyten, Osteoblasten, Osteoklasten
Bone-Remodeling
RANKL, receptor-activator of NFκβ ligand
M-CSF, macrophage colony stimulating factor
OPG, osteoprotegerin
NO, nitric oxide
TGFβ, transforming growth factor beta
PGE2, prostaglandin E2
DKK1, Dickkopf-1
Niedzwiedzki T. et al; J Mol Endocrinol 2015
Sclerostin-Hemmung
bearbeitenbei OPO
Lumbar Spine
Total Hip
Femoral Neck
Phase 2, multicenter, international, randomized, placebocontrolled, parallelgroup, eight-group study; n = 419 pmp ♀
Primary end point: % change from baseline
in BMD at the lumbar spine at 12 months
McLung MR et al; NEJM 2014
SOST-KO
WT
Sclerostin
Knock-out bei OA
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Sham
Week 4
Week 6
DMM
Mouse model:
joint instability by
destabilization
of the medial
meniscus (DMM)
* p < 0.5 vs sham operated mice
# p < 0.05
Bouaziz W et al; Arthr Res Ther 2015
Zusammenfassung
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Arthrose und Osteoporose
es gibt Zusammenhänge
Risikofaktoren:
teilweise ident; konvergent / divergent
Struktur / Mikroarchitektur:
Subchondraler Knochen: im frühen Stadium der Arthrose
Änderung der
Mikroarchitektur vergleichbar mit (pmp) Osteoporose
Biologie / Molekularbiologie:
maßgebliche zelluläre Interaktionen und Signalwege ident, teilweise
unterschiedliches „outcome“ (z.B. Sklerostin)
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