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Medical Tribune 21/2018

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10 RHEUMATOLOGIE

10 RHEUMATOLOGIE Medical Tribune j Nr. 21 j 23. Mai 2018 Schnelle Messung des Osteoporoserisikos OSTEOPOROSEFORUM ■ Unter reger Beteiligung österreichischer Forscher wird derzeit im Rahmen eines EU-geförderten Projektes ein Tool entwickelt, das die Osteoporose-Früherkennung revolutionieren könnte. DR. RÜDIGER HÖFLECHNER Für die Erfassung klinischer Risikofaktoren einer Osteoporose gibt es heute sehr einfache Frakturrisiko-Assessment-Tools wie den FRAX, die de facto überall zur Verfügung stehen, wo es einen Zugang zum Internet gibt. Wesentlich zeitaufwendiger und kostspieliger sind Labor- oder bildgebende Untersuchungen zur Erfassung des individuellen Knochenbruchrisikos: Knochendichtemessungen und Bestimmungen von Knochenstoffwechselparametern sind nur in Zentren möglich und daher für Menschen, die außerhalb von Ballungsräumen leben, nur schwer zugänglich. Dazu kommt die lange Durchlaufzeit von Routinelaboruntersuchungen, die aus einer Vielzahl von Einzelschritten bestehen. Bis ein Ergebnis vorliegt, dauert es in der Regel Tage. Point-of-Care-Messgeräte zeigen, dass es auch schneller gehen kann: Diabetiker können ihren aktuellen Blutzuckerwert aus einem Tropfen Blut bestimmen, müssen dafür nicht ins Labor und haben das Ergebnis sofort in Händen. PoCOsteo Etwas Ähnliches auch für die Erfassung des Osteoporoserisikos zu entwickeln, ist das Ziel von PoCOsteo, einer internationalen Kooperation von vier akademischen und drei industriellen Partnern. Eine Idee, die offensichtlich auch die Entscheidungsträger des EU-Forschungsrahmenprogramms Horizon 2020 überzeugte, das mit einer Dotierung von 75 Milliarden Euro für den Zeitraum von 2014 bis 2020 immerhin das weltweit größte Programm zur Förderung von Forschung, Innovation und Entwicklung ist. Po- COsteo war eines von drei Projekten, die im Rahmen des Calls „Nanotechnologies, Advanced Materials, Biotechnology and Advanced Manufacturing and Processing“ aus 64 eingereichten Anträgen ausgewählt wurden. Für die Entwicklung eines Vollblut-Messgerätes, das auch abseits hoch spezialisierter Zentren im Kampf gegen die Osteoporose eingesetzt werden kann und innerhalb kürzester Zeit das Frakturrisiko anzeigen soll, stehen den Forschern nun in den nächsten vier Jahren vier Millionen Euro zur Verfügung. Zwei Geräte Einer der zentralen Komponenten des Projekts ist ein elektrochemischer Sensor für die Echtzeitmessung von Proteinen, der im Rahmen einer Doktorarbeit an der Universität Gent entwickelt und getestet wurde. „Es konnte gezeigt werden, dass das zumindest für Osteocalcin funktioniert“, berichtet Univ.-Prof. Dr. Hans-Peter Dimai, Klinische Abteilung für Endokrinologie und Diabetologie, Medizinische Universität Graz. „In der technologischen Projektphase sollen nun zwei Geräte Leiden Sie häufig an einer Blasenentzündung? Ein Harnwegsinfekt ist eine schmerzhafte Angelegenheit und kann wiederkehrend auftreten. Erste Anzeichen einer Infektion, wie häufiger Harndrang, brennende Schmerzen beim Wasserlassen und ein Ziehen im Unterleib, sollten daher nicht ignoriert werden. Schon lange kennt man die gesundheitsfördernde Kraft der beiden Heilstoffe Goldrutenkraut und Birkenblätter. In Heumann’s Blasen- und Nierentee Solubitrat ® werden sie hochkonzentriert kombiniert und ergänzen sich in ihrer Wirkung. Ihre Beschwerden bei krampfartigen und entzündlichen Erkrankungen der Harnwege werden zuverlässig durch folgende Wirkungen von Solubitrat ® gelindert: Fachkurzinformationen auf Seite 14 18 ▶ Durchspülend ▶ Entzündungshemmend ▶ Leicht krampflösend „Das wirklich Faszinierende an dieser Technik ist, dass damit nicht nur biochemische Marker des Knochenstoffwechsels gemessen und quantifiziert werden können, sondern proteomische und genomische Marker aus allen Bereichen der Medizin.“ entwickelt werden: Ein proteomisches Handheld-Gerät, das aus einem Tropfen Blut innerhalb von drei bis fünf Minuten biochemische Knochenumsatzmarker wie Osteocalcin oder CTX bestimmen kann, und ein Tischgerät für die Bestimmung genomischer Parameter in weniger als einer Stunde.“ Die Medizinische Universität Graz ist zusammen mit Kollegen aus Teheran vor allem für die klinische Projektphase zuständig, die parallel zur technischen Entwicklung läuft: Geplant ist, in einer Studie an zwei ganz unterschiedlichen Populationen klinische Risikofaktoren für Osteoporose Univ.-Prof. Dr. Hans-Peter Dimai zu erheben und mithilfe dieser Daten ein Frakturrisikomodell zu entwickeln. In dieses sollen dann die Messergebnisse integriert werden. „Wenn die ersten Prototypen der Geräte zur Verfügung stehen, werden wir in der klinisch-technologischen Projektphase auch prüfen, wie gut vergleichbar die Bestimmung der biochemischen Knochenumsatzmarker aus dem venösen Blut und aus einem Tropfen Vollblut beim gleichen Patienten ist“, erklärt Dimai. „Diese Frage kann zurzeit noch niemand wirklich beantworten.“ Mögliche Zielgruppe für die beiden Point-of-Care-Geräte zur Erfassung des Osteoporoserisikos sind Arztpraxen, Ambulanzen, Labors und andere Gesundheitseinrichtungen. „Das wirklich Faszinierende an dieser Technik ist jedoch, dass damit nicht nur biochemische Marker des Knochenstoffwechsels gemessen und quantifiziert werden können, sondern proteomische und genomische Marker aus allen Bereichen der Medizin.“ PCR-Reaktion und daher in ganz kurzer Zeit nachzuweisen zu können. Von den mittlerweile über tausend bekannten microRNAs sind viele auch in den Knochenstoffwechsel involviert. Österreichische Forscher konnten beispielsweise in einer kürzlich veröffentlichten Studie nachweisen, dass bestimmte microRNAs mit der Histomorphometrie und Mikroarchitektur des Knochens assoziiert sind. Bekannt ist auch die Beteiligung von mindestens 29 microRNAs am Heilungsprozess nach Frakturen. Andere Untersuchungen zeigen, dass die kleinen RNA-Moleküle zudem für die Entstehung von Knochenbrüchen mitverantwortlich gemacht werden können: FACHKURZINFORMATION: Patienten mit und ohne Frakturen haben ein unterschiedliches Expressionsmuster Nierentee von Solubitrat microRNAs. Heumann’s Blasen- und Genomische Faktoren Qualitative und quantitative Mit Zusammensetzung: dem derzeitigen Boom der Mit dem Tischgerät 1 Messlöffel sollen Einzelnukleotid-Polymorphismen Dickextrakt aus (SNPs; Betulae der folium Erkrankungen, (Birkenblätter, bei denen spezi- (=1,2 g) Teeaufgusspulver microRNA-Forschung enthält: wird die Liste stellen zirka 90 Prozent Droge-Extrakt-Verhältnis aller genetischen Varianten (Auszugsmittel: im menschlichen Wasser), funden Dickextrakt wurden, immer aus So- länger: Bei zufische (DEV) microRNA-Veränderungen 4 - 8 : 1) 224 mg, ge- Genom dar) und lidaginis osteologisch herba relevante microRNAs trakt-Verhältnis untersucht wer- (DEV) 4 kommt - 7 : 1) es 250 beispielsweise mg, (Auszugs- zur Reduk- (Riesengoldrutenkraut, nehmender Nierenfunktionsstörung Droge-Exmittel: Wasser). Liste der tion sonstigen knochenspezifischer Bestandteile: micro RNAs, Maltodextrin, Ammoniak-Zuckercouleur ein Befund, der sich E 150c, nach Nierentransplantation Saccharin-Natri- wieder normalisiert. Orangenaroma, Karamellaroma, um, Bitterfenchelöl. Anwendungsgebiete: Brustkrebsmetastasen Pflanzliches Arzneimittel zur Durchspülung fehlen zwei microRNAs, bei kramp-die bei Ge- im Knochen fartigen und entzündlichen sunden Erkrankungen Tumorwachstum der und Metastasierung zur Vor- und unterdrücken. Nachsorge- Ebenso Univ.-Prof. Dr. Barbara Obermayer-Pietsch Harnwege, Nierengrieß, behandlung bei Harnsteinen. wie Krankheiten Heumann’s haben Blasen- auch Therapien wir Auswirkungen angewendet bei auf Er-das microden. Für die Auswahl und Nierentee und Validierung geeigneter Marker wachsen können und Jugendlichen die RNA-Profil ab 12 eines Jahren. Menschen. Dieses Gezeigt Solubitrat Grazer Forscher Arzneimittel auf zwei große wird Kohorten mit insgesamt Jugendlichen über 2.600 ab Per- 12 Jahren. min-D-Gabe. Gegenanzeichen: angewendet wurde das bei Erwachsen unter anderem und bei Vitasonen zurückgreifen, Überempfindlichkeit für die bereits gegen Fraktur-GWAS- und microRNA-Daten vorliegen(SOS-Hip einen der und sonstigen BioPers- Bestandteile. Ein Beispiel Krankheiten, für Patienten, die von Diabetoporose Birken bzw. Birkenpollen, Goldrute oder andere Korbblütler, oder Med). Univ.-Prof. bei Dr. denen Barbara auf Obermayer-Pietsch, Klinische me geachtet Abteilung werden muss, ders profitieren wie z. B. bei könnten, schweren sind Diabe- eine reduzierte dem Point-of-Care-Messgerät Flüssigkeitsaufnah- beson- für Endokrinologie Herz- und und Diabetologie, Nierenerkrankungen. tiker: Bei Typ-1-Diabetes Ödemen infolge ist das Frakturrisiko auch Inhaber bei der guter Zu- Knochen- Medizinische Universität von Herz- Graz, und Niereninsuffizienz geht von etwa 15 SNPs lassung: aus, die sanofi-aventis für Osteoporose wirklich signifikant Rezeptfrei, sind. apothekenpflichtig Typ-2-Diabetes Pharmakothera- immerhin noch verdichte GmbH, um Wien; das Zwölffache • Abgabe: erhöht, bei doppelt. Die Diabetoporose kann zwar MicroRNA-Muster peutische Gruppe: Urologika; ATC-Code: G04BX Stand der Information: mittels Februar Imaging 2018. (HR-pQCT) erfasst Während die SNPs das Osteoporoserisiko widerspiegeln, Weitere das Angaben eine Person zu den Risikoprädiktion besonderen Warn- und für das Moni- werden, praktikable Biomarker zur geerbt hat, sind microRNAs hinweisen und funktionelle Marker, die sich Anwendung, im Laufe des Wechselwirkungen Leboranalysen mit gibt anderen es derzeit aber nicht. Vorsichtsmaßnahmen toring von Frakturen für die über aktuelle Labens und der Entwicklung Arzneimitteln von Krankheiten verändern Schwangerschaft können. Die sehr und von Stillzeit, Gesunden Nebenwirkungen und Diabetikern mit und sonstige Unterschiede Wechselwirkungen, des microRNA-Profils kurzen (im Schnitt sowie 21–23 den Nukleotide ggf. Gewöhnungseffekten und ohne Frakturen sind der könnten daher WERBUNG langen), nicht-kodierenden veröffentlichten RNA-Moleküle beeinflussen über verschieelle Frakturrisiko liefern. Fachinformation wertvolle Hinweise zu entnehmen. auf das individudene Mechanismen die Ablesevorgänge der Ribosomen und damit die letztlich als Biomarker für osteologi- Wie viele dieser Oligonukleotide Bildung von Proteinen. „MicroRNAs sche Fragestellungen geeignet sind, sind so stabil, dass sie auch noch in lässt sich derzeit nicht abschätzen. lange Jahre in der Erde befindlichen Obermayer-Pietsch kann sich vorstellen, etwa zehn bis 20 microRNAs zu Knochen nachgewiesen werden können“, betont Obermayer-Pietsch. testen. Angst, dass ärztliches Knowhow durch die Point-of-Care-Mess- Interessant für das PoCOsteo- Projekt sind microRNAs vor allem geräte künftig überflüssig werden deshalb, weil sie nicht nur in der könnte, hat die Endokrinologin nicht: Zelle und im Gewebe zu finden sind, „Nicht erfasst werden zum Beispiel sekundäre Formen der Osteoporose.“ Ob sondern auch in die Blutbahn gelangen und dort gemessen werden können. „Das macht sie zu idealen Bio- muss also schon noch erfragt werden. ein Patient Glukokortikoide einnimmt, markern!“ „Es bleibt sicher genug für uns zu tun!“ Wenn alles so läuft wie geplant, wird es der entscheidende Vorteil 26. Österreichisches Osteoporoseforum; des Gerätes sein, microRNAs ohne St. Wolfgang, 3. Mai 2018 „MicroRNAs sind so stabil, dass sie auch noch in lange Jahre in der Erde befindlichen Knochen nachgewiesen werden können.“ SAAT.PEXT.17.03.0168 FOTOS: MED UNI GRAZ; ARCHIV 21_SAN_Solubitrat__OK.indd MT_21_18_s10.indd 10 6 17.05.2018 14:49:28 11:50:37

Medical Tribune j Nr. 21 j 23. Mai 2018 RHEUMATOLOGIE 11 Knochen brauchen mehr als nur Kalzium OSTEOPOROSEFORUM ■ Eine lebenslange gesunde Ernährung mit ausreichender Kalziumzufuhr und viel Bewegung: Das war es oft auch schon mit den Empfehlungen zur Osteoporoseprävention. Der Komplexität des Knochenstoffwechsels wird diese vereinfachte Sichtweise nicht gerecht. DR. RÜDIGER HÖFLECHNER Dass Kalzium und Vitamin D für die Knochengesundheit von großer Bedeutung sind, ist unbestritten. Es kann aber auch nicht schaden, mal ein bisschen über den Rand des eigenen Milchglases hinauszuschauen. Ein einfacher Grundsatz, den Mag. Heidi Reber, Ernährungswissenschaftlerin und ehrenamtliche Mitarbeiterin der Osteoporose Selbsthilfe Saalfelden, ihren Klienten mit auf den Weg gibt: „Setzen Sie auf pflanzliche Vielfalt!“ Möglichst 80 Prozent der Nahrung oder mehr sollten nach Ansicht der Expertin aus Obst, Gemüse, Hülsenfrüchten, Getreide, Beeren, Pilzen, Nüssen, Kernen, Sprossen, Pseudogetreide oder Kräutern bestehen. „Und zwar möglichst in bester Bioqualität und frisch zubereitet.“ Damit sollte gewährleitet sein, dass alle für den Erhalt der Knochengesundheit notwendigen Vitamine, essenziellen Amino- und Fettsäuren, Spurenelemente und sekundären Pflanzenstoffe in ausreichender Menge und ausgewogener Zusammensetzung aufgenommen werden. Um welche Nährstoffe geht es dabei vor allem? Ein Beispiel ist Silizium, immerhin das dritthäufigste Spurenelement unseres Körpers: Seine Bedeutung für die Osteoporoseprävention besteht darin, dass Silizium an mehreren Stellen in den Kollagenstoffwechsel eingreift. Silizium fördert die Kollagenbildung, die Vernetzung von Kollagenfasern und von Kollagen mit Proteoglykanen sowie die Einlagerung von Kalzium. Ein anderer oft zu wenig beachteter Nährstoff ist das Tripeptid Glutathion, das durch seine antioxidative Wirkung zellschützend wirkt. „Patienten mit Osteoporose haben meist einen schlechten Glutathionstatus“, so Reber. Vitamin K2 Vitamin K, das vor 80 Jahren erstmals isoliert wurde, kennen viele Menschen nur als Kofaktor, der hilft, Gerinnungsfaktoren in ihre gerinnungswirksamen Formen überzuführen. Jahrzehntelang wurde nicht zwischen den verschiedenen Formen des Vitamins unterschieden. Für die Blutgerinnung zuständig ist hauptsächlich nur Vitamin K1 (Phyllochinon). Im Gegensatz dazu ist Vitamin K2 (Menachinon), das auf verschiedene extrahepatische Proteine wirkt, vor allem für den Knochenstoffwechsel von Bedeutung. Unter anderem wird Vitamin K2 als Kofaktor für die γ-Glutamylcarboxylase im Osteocalcin-Stoffwechsel und Stoffwechsel der Matrix-Gla-Proteine benötigt. „Osteocalcin wird durch die Aktivierung in die Lage versetzt, Kalzium-Ionen zu binden und in Hydroxylapatit einzubringen“, erklärt Reber. „Die Aktivierung von Matrix-Gla-Proteinen bewirkt das Gegenteil: Sie verhindert eine Kalzifizierung von weichen Geweben und Blutgefäßen.“ Vitamin K2 ist aber auch direkt an der Mineralisierung des Knochens beteiligt: Menachinon fördert als Transkriptionsregulator die Osteoblastogenese und hemmt die Osteoklastogenese. Positiv auf den Knochen wirken sich auch die antioxidativen und entzündungshemmenden Eigenschaften des Vitamins aus. „Bei den Zufuhrempfehlungen von Vitamin K steht leider immer noch die Optimierung der Gerinnungsfaktoren im Mittelpunkt“, kritisiert Reber. So wird beispielsweise nicht zwischen Vitamin K1 und K2 unterschieden. „Das gehört auf jeden Fall neu formuliert.“ Sollte bei einer Kalzium- und Vitamin-D-Supplementierung immer auch Vitamin K2 dazugegeben werden? In mehreren humanen Interventionsstudien mit Vitamin K2 konnte gezeigt werden, dass eine solche Vorgangsweise möglicherweise sinnvoll wäre. Ebenfalls wichtig ... Die verzweigtkettige essenzielle Aminosäure Leucin ist nicht nur ein Strukturelement von Proteinen, sondern mischt sich auch direkt im Zellstoffwechsel ein. Aus Sicht der Knochengesundheit von Relevanz ist, dass über die beiden Proteinkomplexe TORC 1 und TORC 2 die Proteinsynthese gesteigert wird. Das lässt sich auch im Alltag nutzen: Besonders leucinreich ist Molkenprotein. Es gibt mehrere Studien, in denen nachgewiesen wurde, dass durch eine Supplementierung mit Molkenprotein (mindestens 20 g pro Tag zusätzlich zur normalen Proteinzufuhr) und Training die anabole Resistenz des Muskelgewebes auch bei sehr alten Menschen noch überwunden werden kann. Selbst über 80-Jährige können auf diese Weise noch Muskelmasse aufbauen. Auch mit der Auswahl der richtigen Speiseöle kann das Frakturrisiko verringert werden. Omega-3-Fettsäuren, insbesondere die Docosahexaenund Eicosapentaensäure, wirken über ihren Einfluss auf den Eicosanoid- Stoffwechsel entzündungshemmend. Bekannt ist, dass ein höherer ω-6/ω- 3-Quotient in Erythrozyten mit einem höheren Hüftfrakturrisiko assoziiert ist. Günstig für die Knochengesundheit sollte daher die Verwendung von Lein-, Hanf- oder Rapsöl sein, abzuraten wäre von Maiskeim- oder Sonnenblumenöl. Zu den knochenprotektiven Substanzen zählen auch noch viele sekundäre Pflanzenstoffe, etwa Polyphenole. Im Tierversuch konnten Forscher bei Mäusen alleine durch die Verfütterung von Trockenpflaumen (enthalten sehr viele Polyphenole) eine Zunahme der Knochenmasse um bis zu 50 Prozent beobachten. Der Knochenstoffwechsel lässt sich also offenbar auf vielen verschiedenen Wegen günstig beeinflussen. Wenn beim nächsten Mal zur Osteoporoseprävention wieder nur ein Kalziumund Vitamin-D-Präparat verschrieben werden, sollte man daher vielleicht an Wolf Biermanns Lied vom donnernden Leben denken: „Das kann doch nicht alles gewesen sein …“ 26. Österreichisches Osteoporoseforum; St. Wolfgang, Mai 2018 Einzigartige 3-er Kombi + Kalzium + Vitamin D3 + Vitamin K2 Vitamin D3 & Vitamin K2 ein starkes Team für gesunde Knochen INNOVATION AUS ÖSTERREICH 077_D3S_0418 Exklusiv in Apotheken. www.solarvit.at MT_21_18_s11.indd 11 17.05.2018 14:51:44

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