Titelaufnahme

Titel
Gene expression, bone microarchitecture and treatment effects in male osteoporosis / submitted by Janina Patsch
Verfasser / VerfasserinPatsch, Janina
Begutachter / BegutachterinPietschmann, Peter
Erschienen2011
Umfang123 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Med. Univ., Diss., 2011
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Knochen / Osteoporose des Mannes / Knochenmikroarchitektur / Genexpression / Osteoblasteninsuffizienz / Knochenformation / wnt10b / runx2 / RANKL / sclerostin
Schlagwörter (EN)Bone / Male osteoporosis / Bone microarchitecture / Gene expression / Osteoblast insufficiency / Bone formation / wnt10b / runx2 / RANKL / sclerostin
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-8781 Persistent Identifier (URN)
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Gene expression, bone microarchitecture and treatment effects in male osteoporosis [31.91 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Osteoporose betrifft nicht nur postmenopausale Frauen sondern stellt auch bei Männern ein klinisch relevantes, aber häufig unerkanntes Problem dar. Anders als Frauen leiden betroffene Männer häufig an sekundärer Osteoporose im Rahmen einer chronischen Grunderkrankung. Nichtsdestotrotz kommen primäre Erkrankungsformen auch bei Männern häufiger vor als erwartet. Während die postmenopausale Osteoporose in erster Linie durch eine östrogenmangel-induzierte, überschiessende Knochenresorption verursacht wird, dürfte die Osteoporose des Mannes primär durch einen osteoblastären Defekt bzw. eine Störung des Coupling geprägt sein. Im Rahmen dieses Projekts wollten wir die Hypothese einer Osteoblasteninsuffizienz eingehend bei unbehandelten Männern mit idiopathischer Osteoporose (MIO) und deren Therapieansprechen auf intravenöses Ibandronat über einen Therapiezeitraum von 2 Jahren prüfen. Weitere Ziele waren es, gezielte Untersuchungen zur Knochenqualität bei Männern mit idiopathischer Osteoporose, altersassoziierter Osteoporose aber auch in einem Mausmodell mit sekundärem Knochenverlust durch übermässig fettreiche Ernährung durchzuführen. Nach RNA-Extraktion, reverser Transkription und Real-time PCR Experimenten aus Beckenkammbiopsien von Patienten mit manifester, idiopathischer Osteoporose zeigte sich eine signifikant verminderte Genexpression von Wnt10b, runx2, RANKL and SOST. In Zusammenschau mit einem verminderten Osteoidvolumen in der Histomorphometrie und dem klinischen Patientenprofil, interpretieren wir unsere Ergebnisse als einen eindeutigen Hinweis auf den pathophysiologischen Stellenwert der Osteoblasten-insuffizienz bei der Osteoporose des Mannes. Obwohl eine antiresorptive Therapie bei vierzehn Männern mit idiopathischer Osteoporose eindeutig positive Effekte auf deren Knochendichte hatte, ist derzeit noch unklar, ob die Ansprechrate auf osteoanabole Therapieformen vor allem bei jüngeren und mittelalten Männern nicht noch günstiger sein könnte. Überraschenderweise zeigten -CT Auswertungen der MIO-Biopsien deutlichere Strukturpathologien als erwartet. Während bei der altersassoziierten Osteoporose des Mannes eine Trabekelausdünnung bestand, fanden wir bei MIO Patienten mit echten Trabekelverlusten ein ähnliches Muster wie bei postmenopausalen Frauen. Unsere C57BL-Mausdaten lieften signifikante Hinweise darauf, dass Übergewicht der Knochengesundheit und -qualität im männlichen Organismus schadet. Nachdem sowohl im Mausmodell als auch bei unseren MIO Patienten nicht nur Hinweise auf einen Osteoblastendefekt sondern auch auf ein gestörtes Coupling vorlagen, ziehen wir die Schlussfolgerung, dass es sich hierbei um einen entscheidenen Pathomechanismus bei der männliche Osteoporose handeln dürfte.

Zusammenfassung (Englisch)

Osteoporosis does not only affect postmenopausal women, but can also occur in men. Although osteoporotic men often suffer from secondary bone loss caused by an underlying disease, age-related bone loss and male idiopathic osteoporosis (MIO) are clinically relevant primary disease entities in men. Differing from postmenopausal bone loss which is mainly caused by excess bone resorption, bone formation and osteoblast/osteoclast coupling seem impaired in male osteoporosis. In this project, we aimed at meticulously investigating signs of osteoblast deficiency in treatment-naive MIO patients and their response to intravenous ibandronate treatment over a study period of two years. Secondly, we wanted to characterize bone quality in three different types of male osteoporosis, namely MIO and age-related bone loss in men as well as secondary bone loss resulting from the effects of a high-fat ,Western‘ diet in mice. RNA-extraction, reverse transcription and subsequent real-time PCR experiments in iliac crest biopsies of normocalcuric MIO patients (n = 9) yielded significantly reduced Wnt10b, runx2, RANKL and SOST gene expression. Together with the clinical patient profile and osteoid volume reductions in histomorphometry, we interpret these findings as strong supporting evidence for the concept of male osteoblast deficiency. Nevertheless, after two years spine and hip bone density increased significantly upon antiresorptive treatment (n = 14). Based on significant decreases in trabecular number but not thickness in -CT analyses of the biopsies, we conclude that MIO leads to a different microstructural pathology than age-related bone loss in men. Stressing the role of life-style factors in osteoporosis prevention, high-fat diet-induced obesity significantly impaired bone density and bone quality in male C57BL mice. Having found evidence for impaired osteoblast-osteoclast coupling in mice and men, we consider this disease aspect to be a common pathophysiologic feature of the types of male osteoporosis investigated in our study. We conclude from our data that osteo-anabolic drugs could provide an alternative, but specifically promising option for younger or middle-aged osteoporotic men with normocalcuria.