Ein paar Sekunden nur, und Ralph Müller verlässt seinen gewohnten schweizerdeutschen Dialekt. Schließlich soll jeder verstehen, was am Institut für Biomedizinische Technik der ETH Zürich gemacht wird: wie von ein paar Knochenstückchen Bilder entstehen, die die halbe Lebensgeschichte eines Menschen erzählen - aus Sicht des Knochens natürlich, mehr nicht. Aber die Lebensgeschichte eines Knochens lässt auch schon tief blicken: ob jemand lieber Milch getrunken hat als Cola, Sportler war oder Bewegungsmuffel, genügend Eiweiß gegessen hat oder nicht... Alles Fakten, die die Masse des Knochens beeinflussen, wie der junge Professor für Bioingenieurwissenschaften Ralph Müller weiß.
Also wir haben hier ein schönes Paket bekommen, und das Paket hat jetzt eine Knochenprobe drin, die uns mit dem Kurier ausgeliefert wurde, diese Probe wurde erst gerade entnommen, es ist eine so genannte Knochenbiopsie, und hier haben wir schon mal eine Biopsie entnommen vor einem Jahr, und da wollen wir jetzt schauen, was ist in dem Jahr gegangen bei dem Patienten und deshalb sind wir schon ganz gespannt, was hier alles passiert. Also ich werde es jetzt gleich mal auspacken.
Zum Vorschein kommt ein zylinderförmiges blass-rosa Knochenstück, kaum größer als ein Zigarettenfilter. Ärzte haben die Probe wenige Stunden zuvor aus dem Beckenknochen einer Patientin entnommen. Das Besondere daran: Die Frau leidet unter Osteoporose, im Volksmund Knochenschwund.
Professor Dieter Felsenberg vom Benjamin-Franklin-Klinikum in Berlin forscht seit Jahren über Osteoporose.
Ja, was ist Osteoporose? Osteoporose ist eine Erkrankung, bei der die Knochen leichter brechen. Das passiert jetzt nicht spontan, dass man sich hinsetzt und plötzlich brechen einem die Knochen, sondern man braucht dazu schon einen Unfall, eine entsprechende Kraft, die auf den Knochen einwirkt, damit der dann auch bricht. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass er dann auch bricht, wenn eine Kraft einwirkt, die ist eben größer bei der Osteoporose.
Vor allem Frauen leiden an Knochenschwund. Nach den Wechseljahren produzieren die Eierstöcke kein Östrogen mehr, das für den Knochenaufbau wichtig ist. Dadurch verliert der Knochen etwa ein Drittel seiner Masse. Studien belegen, dass knapp ein Viertel aller Frauen über 50 mindestens einen gebrochenen Wirbel haben, meistens ohne etwas zu merken. Das Risiko für eine Frau, an Osteoporose zu sterben, ist mittlerweile genauso hoch wie bei Brustkrebs. Nach neuesten Erkenntnissen ist aber auch jeder achte Mann von Knochenschwund betroffen. Ähnlich stark, aber einige Jahre später.
Allein in Deutschland brechen sich jedes Jahr 130 000 den Schenkelhalsknochen, und bei über 200 000 Deutschen brechen ein oder mehrere Wirbel zusammen - Folgen der Osteoporose. Nach Schätzungen der International Osteoporosis Foundation von 2001 muss die Europäische Gemeinschaft allein für die osteoporosebedingten Krankenhausbehandlungen jedes Jahr über 4,8 Milliarden Euro zahlen- Tendenz steigend. Denn bei Osteoporose liegen die Patienten inzwischen länger im Krankenhaus als wegen Schlaganfällen, Herzinfarkt oder Brustkrebs. Während sich im Jahre 1990 noch 1,7 Millionen Menschen den Schenkelhals gebrochen haben, rechnen Experten für das Jahr 2050 bereits mit weltweit 6 Millionen. Zahlen, die nicht nur die Ärzte alarmieren, sondern auch Ökonomen, Politiker und Forscher. Dennoch scheint Deutschland im Hinblick auf Osteoporose noch in den Kinderschuhen zu stecken. Nur ein Fünftel der Erkrankten wird überhaupt behandelt. Eine wissenschaftlich fundierte Therapie bekommt gar nur jeder zehnte.
Ralph Müller hat die Knochenprobe fürs Erste beiseite gelegt. Es dauert noch ein paar Minuten, bis die Messgeräte frei sind und er die Probe analysieren kann. Zeit genug, um einen Blick auf zwei millimeterdünne Knochenschnitte von einer gesunden jungen Frau und einer älteren Osteoporosekranken zu werfen. Auf beiden Schnitten sieht man, dass Knochen keine einheitliche Masse ist: außen herum liegt die kompakte Knochenschale oder Corticalis. Innen sind die Knochen durchzogen von lauter kreuz und quer verlaufenden Bälkchen oder Trabekeln. Weil diese dreidimensional aussehen wie ein Schwamm, hat man sie nach dem entsprechenden lateinischen Wort benannt: Spongiosa.
Also wir sehen hier zwei Oberschenkelhalsknochen, die aufgeschnitten sind im Querschnitt, und da drin sehen wir jetzt im jungen drin enorm viel von diesem spongiösen Knochen, also überall ist das voll mit Knochen, und diese Knochenbälkchen sind auch etwas mehr kleine Plattenstrukturen, also ganz, ganz viel kleine Platten, die aneinandergereiht sind, zusammengehängt sind, und eine sehr dichte, kompakte eigentlich Struktur ergeben. Und wenn man sich diesen Knochen anschaut, wo eben eine Osteoporose vorliegt, da sieht man sehr schön, wie der dramatische Umbau da stattfindet, also wir haben viel weniger von diesen Plattenstrukturen, wir haben vielmehr eigentlich kleine Stäbe hier drin, die ganz fein und filigran sind
Man kann sich vorstellen, wenn dieses Netz nicht mehr vollständig ist, dann ist die Kraftverteilung in diesem Knochen auch nicht mehr geregelt, und der Knochen bricht leichter zusammen.
Da jeder Muskel an einem Knochen ansetzt, geht die Muskelkraft direkt auf die Knochenbälkchen über. In den Knochenbälkchen sitzen die Knochenzellen, die Osteozyten. Sie sind sternförmig und haben lange Ausläufer, die bis zur Knochenoberfläche reichen. Noch bis vor kurzem wusste niemand so recht, was diese Osteozyten eigentlich machen. Erst mit modernsten Labormethoden wurden die Wissenschaftler fündig: Osteozyten melden quasi die Kräfte, die an der Oberfläche des Knochens wirken, in die Tiefe. Im ganzen Knochen verständigen sie sich untereinander. Das machen sie über winzigste Flüssigkeitsverschiebungen an ihren Fortsätzen. Weiterhin senden sie chemische Botenstoffe aus, um Zellen anzulocken, die Knochen aufbauen.
Das ist eines der Grundgesetze in der Osteologie, dass der Knochen in der Lage ist, sich seinen Funktionen anzupassen. Der Knochen passt sich an, das heißt also, wenn weniger Kräfte auf ihn einwirken, baut er Knochen ab und wenn viele Kräfte einwirken, dann baut er Knochen auf.
Die Handwerker auf der Baustelle Knochen sind winzige Zellen, die Osteoblasten und die Osteoklasten. Ihr Baumaterial ist ein Verbundwerkstoff. Einerseits enthält Knochen einen Mineralstoff aus Calcium und Phosphat, das Hydroxylapatit. Andererseits besteht er aus Eiweißen, die zu langen Ketten verknüpft sind: den Kollagenfasern. Die Osteoblasten bauen diese Knochensubstanz auf; die Osteoklasten knabbern sie wieder ab. Knochen ist also einem ständigen Auf- und Abbau unterworfen, das normalerweise im Gleichgewicht ist. Bei Osteoporose ändert sich jedoch das Bild, und die Osteoblasten, die Aufbautruppen, kommen mit ihrer Arbeit nicht hinterher. Sie können nicht mehr so gut auf die Kräfte von außen reagieren. Das Ergebnis: die Knochenmasse wird dünner, das Netzwerk löchriger.
Die Muskelkraft lässt in zunehmendem Alter nach, und wenn die Muskelkraft nachlässt wird auch der Knochen abgebaut, das heißt der Knochen passt sich wiederum seinen Funktionen an. Ist das eine Krankheit, ist nun die Frage. Sicherlich nicht, denn der Knochen passt sich ja an. Ist ja funktionsfähig und nach meinen Hypothesen ist Osteoporose eigentlich der Knochen, der nicht anpassungsfähig ist, das heißt sie haben eine normale Muskulatur, aber einen dünnen Knochen, einen schwachen Knochen.
Im Labor von Ralph Müller sind die Geräte endlich frei geworden und er kann seine Messung starten. Behutsam nimmt er das kleine Knochenstück zur Hand.
Das Problem, das wir eben hier sehen, wenn wir uns diese Probe anschauen, ist, dass wir nicht reinschauen können. Also, das ist doch zu dicht eigentlich noch, wir brauchen also hier Verfahren, um in den Knochen hineinzuschauen.
Vorsichtig bettet Ralph Müller die Knochenprobe in eine armdicke Plexiglasröhre und verschließt sie. Dann schiebt er sie in einen meterhohen blauen Kasten. Der Kasten ist ein spezieller Computertomograph, der momentan in der Probephase ist: ein so genanntes 3D-pQCT. Dieses 3D-pQCT erstellt dreidimensionale Schnittbilder vom Knochen mit so hoher Genauigkeit, dass man sogar Strukturen erkennt, die nur eineinhalbmal so dick sind wie ein Haar. Mit dieser hohen Auflösung kann Müller sogar einzelne Knochenbälkchen eines Patienten erkennen, ohne dass eine schmerzhafte Knochenspanentnahme nötig ist. Der Patient muss dafür nur seinen Fuß oder seine Hand in die Apparatur halten. Bisher gab es diese Möglichkeit nicht.
Auf Knopfdruck und mit Getöse fängt der Kasten an zu arbeiten.
Also jetzt hören wir gerade, wie die Maschine anfährt, wir haben vorhin eine Probe eingelegt, und vom Prinzip her bereitet sich die Maschine vor, macht eine gewisse Kalibrierung, und wir werden hier als erstes ein Übersichtsbild machen vom Knochen. Und in dieser Übersichtsaufnahme können wir entscheiden, in welcher Region wir messen wollen. So, die ersten Bilder kommen jetzt hier an.
Auf dem Monitor eines Computers erscheinen Knochenbälkchen in Größe XXL. Fette schwarzgraue Striche, die mal breiter, mal schmaler sind, durch Lücken voneinander getrennt oder dicht aneinanderklebend. Per Mausklick sucht sich Ralph Müller eine Bildregion aus, die ihn besonders interessiert. Dort will er zunächst einen Messwert bestimmen, mit dem Ärzte üblicherweise entscheiden, ob ein Patient Osteoporose hat oder nicht: die so genannte Knochendichte.
Knochendichte - ist der Parameter, der die Anzahl verkalkten Knochengewebes innerhalb eines bestimmten Knochens bestimmt. Das ist natürlich relativ indirekt gemessen, alles hängt davon ab, vor allem wie viel Mineralien, Calcium, im Knochen eingelagert sind. Und mit den Messungen, die wir da zur Verfügung haben, sehen wir eigentlich nur, wie viel verkalkten Knochens da besteht.
Der Internist Professor Peter Burckhardt vom Universitätsklinikum Lausanne hat die Osteoporosedefinition der Weltgesundheitsorganisation WHO vor über einem Jahrzehnt entscheidend mit erarbeitet. Diese weltweit anerkannte Definition stützt sich vor allem auf den Wert der Knochendichte. Dementsprechend werden die meisten Menschen nach ihrer Knochendichte behandelt. Immer deutlicher zeichnet sich inzwischen jedoch ab, dass der Wert wenig darüber aussagt, wie fest der Knochen wirklich ist. Dafür braucht man Bilder, die das Innenleben des Knochens bis ins Detail darstellen.
Ralph Müller von der ETH Zürich arbeitet seit Jahren an Verfahren, die mehr Informationen über den Knochen geben als ein Dichtewert. Mit Erfolg. Stolz präsentiert er sein zweites Gerät. Es kann Knochenproben so genau messen, dass man sogar solche Strukturen dreidimensional sieht, die nur ein Zehntel so dick sind wie ein Haar. Es ist so groß wie ein Fernseher, sein Innenleben besteht aus einer kleinen Kammer und unzähligen Drähten und Kabeln.
Also wir sind jetzt hier beim Mikro-CT, das ist dieses Gerät hier, man sieht das ist sehr klein, das passt auf jeden Tisch und jetzt kommt diese neue Probe einfach hier rein, dann schalte ich jetzt das Gerät an, so dass wir dann eben die Messung starten können, das dauert einen Moment, bis das aufgestartet ist...
Und dann werden wir uns mal anschauen können nach einer Stunde schon, was so die ersten Einblicke von dieser inneren dreidimensionalen Struktur sind.
Innere dreidimensionale Struktur, auch Bauweise des Knochens oder Architektur genannt - das ist der Schlüssel zum Verständnis! Erst vor wenigen Jahren haben die Forscher erkannt, dass für die Stabilität des Knochens nicht nur die Dichte oder die Zusammensetzung entscheidend sind, sondern vielmehr seine Bauweise, ähnlich wie beim Eiffelturm. Senkrecht die großen Kraftträger, waagerecht ein paar Stangen, und dazwischen unzählige schräge Metallstreben. Auf seinen vier Außenpfeilern allein könnte der Eiffelturm nämlich nicht stehen. Er würde zusammenrutschen und Paris hätte eine Sehenswürdigkeit weniger. Erst die vielen Verbindungen machen die Konstruktion stabil. Und das ist beim Knochen auch nicht anders.
Also wir können typischerweise mit der Knochendichtemessung 50-60 Prozent der Kraft voraussagen, der Versagenskraft des Knochens. Und wenn wir Struktur dazu addieren, sind wir heute in der Lage, experimentell gesehen zumindest, von 60 Prozent auf 85 bis 90 so raufzukommen, also wir können fast 90 Prozent der Knochenstärke voraussagen, wenn wir wirklich alles wissen, wenn wir die volle Architektur kennen, die Dichten kennen und ganze Knochen gemessen haben. Und das ist schon ein riesiger Fortschritt verglichen mit dem, was wir sagen wir mal nur schon vor 10 Jahren gemacht haben geschweige denn, was man vor 30 Jahren gemacht hat. Dort hat man von dem gar nichts gewusst.
Damals galt Osteoporose noch als Schicksal, das alte Menschen hinnehmen mussten. Da man den Knochen nicht so genau darstellen konnte, verstand man die Krankheit auch nicht richtig. Obendrein gab es nur wenig Möglichkeiten zu helfen. Dieter Felsenberg aus Berlin:
Wir haben ja bis vor kurzem nur so genannte antiresorptive Stoffe zur Verfügung gehabt, also nur Stoffe, die den Abbau des Knochens verhindern, aber keine Stoffe, die den Aufbau des Knochens bedingen.
Seit Jahrzehnten versuchen Ärzte den Knochenabbau mit so genannten Bisphosphonaten aufzuhalten, Medikamenten, die von ihrer Struktur her Verwandte der Waschmittel sind. Sie werden in den Knochen eingebaut. Da der Knochen dann den fressgierigen Osteoklasten nicht mehr schmeckt, knabbern sie weniger ab und der Knochenschwund stoppt.
Um Erfolge zu sehen, mussten die Patienten täglich eine Tablette schlucken - über Jahre hinweg, oft mit dem Nebeneffekt von Bauchschmerzen und Übelkeit. Erst seit Ende der Neunziger Jahre sind die Bisphosphonate so gebaut, dass man sie nur einmal wöchentlich und mittlerweile nur noch einmal pro Jahr nehmen muss.
Andere Stoffe, die den Knochenabbau aufhalten, sind Östrogene - doch die sind in Verruf gekommen. Sie können Brustkrebs verursachen und erhöhen das Herzinfarktrisiko.
Als Alternative gelten so genannte SERMS - selective estrogen receptor modulators. Sie sind neu und wirken fast wie Östrogene, aber ohne die vielen Nebenwirkungen.
Völlig überrascht waren dänische Forscher über einen Nebeneffekt der Statine. Neueste epidemiologische Untersuchungen an mehreren Tausend Dänen haben gezeigt, dass diese Lipidsenker nicht nur die Blutfettwerte verbessern, sondern auch vor Knochenbrüchen schützen. Warum das so ist, wissen die Mediziner noch nicht. Das sollen jetzt gezielte Studien an Osteoporosekranken zeigen.
Die Palette der Antiresorptiva wird gerade erweitert durch Stoffe wie Strontium, das hat allerdings sogar zwei Wirkungen, sowohl hemmt es den Abbau als auch fördert es den Aufbau, aber es ist noch nicht zugelassen, es ist sozusagen noch in der Pipeline...
Patienten, die Strontiumranelat über mehrere Jahre hinweg schlucken, haben weniger Wirbelkörperbrüche. Es ist gut verträglich und unterstützt etwas den Neuaufbau von Knochen. Für Menschen mit besonders schwerer Osteoporose reicht das aber trotzdem nicht. Dieter Felsenberg:
Der Knochen, der einmal verloren gegangen ist, der ist weg. Wenn die Strukturen fehlen, woher soll der Knochen wissen, in welche Richtung der da wachsen soll, es gab bisher keine Stoffe, die den Knochenaufbau fördern.
Nach einer Stunde sieht Ralph Müller auf seinem Monitor dreidimensionale Knochenbälkchen erstehen. Sekunde um Sekunde werden die grauen Strukturen deutlicher und lassen unregelmäßige kleine Platten, lange dünne Stäbchen oder dicke breite Säulen erkennen, die wie die Streben des Eiffelturms schräg oder quer zusammenlaufen. Es sind Bilder der Knochenprobe, die mit dem Mikro-CT aufgenommen wurden. Ihre Auflösung beträgt 10 Mikrometer und ist damit noch 1000 Mal genauer als bei Müllers 3D-pQCT. Übertragen auf den Eiffelturm würde das bedeuten: Müller kann nicht nur wie mit dem normalen CT die äußere Form des Eiffelturms sichtbar machen, sondern jede Strebe und jede einzelne Schraube. Und noch ein Vergleich: Die offizielle Meßmethode der Knochendichte würde gerade einmal klar machen, wie viel Eisen verbaut wurde.
Der einzige Nachteil des MikroCTs: das kleine Gerät kann nur Gewebeproben untersuchen, keine lebenden Menschen.
Ralph Müller wird ungeduldig. Endlich will er sehen, was bei der Messung im Mikro-CT herausgekommen ist. Der Knochendichtewert hatte sich während der Behandlung der Patientin lediglich um wenige Prozent verbessert, kein nennenswerter Erfolg also. Die Frage ist nun: wie sieht es aus mit der Struktur.
Wir hatten eine Grundaufnahme, wir sehen hier die starke Corticalis auf beiden Außenseiten, und in der Mitte drin haben wir die trabekuläre Struktur, die schon etwas verdünnt ist, also wir sehen schon, da ist nicht mehr so viel Knochen drin, und sind jetzt wie gesagt gespannt, was passiert jetzt nachher nach der Behandlung und, ... ja wunderschön, ja man sieht jetzt wunderschön, wenn ich das einblende, kommt jetzt wirklich das, was wir uns erhofft haben für die Patientin, wir sehen wunderbar, wie jetzt dieser Knochen aufgebaut wurde, wir haben viel mehr Knochen auf dieser Seite, es sind mehr Platten hier gebildet worden, was auch ganz wichtig ist, dass man nicht nur den trabekulären Knochen anschauen sollte, sondern auch diese Corticalis, also die Hülle um den Knochen herum und wir sehen, dass der sehr viel dicker geworden ist...
Die Struktur des Knochens ist also deutlich besser geworden. Ein Ergebnis, über das sich die Patientin freuen wird, denn über 18 Monate hinweg musste sie täglich eine Spritze bekommen. Der Inhalt: Parathormon.
Parathormon gilt in der Osteoporosebehandlung als kleine Sensation. Das Hormon der Nebenschilddrüse ist das erste Medikament, das den Knochenaufbau deutlich und sogar bei schwerer Osteoporose fördert. Und mit den neuen bildgebenden Verfahren kann man diesen Knochenzuwachs sogar nachweisen.
Noch sind sowohl die neuen Verfahren als auch das Parathormon nicht für jedermann verfügbar. Die neuen CTs stehen bislang nur an der ETH Zürich und an der amerikanischen Mayo-Klinik. Und eine Behandlung mit Parathormon ist so teuer, dass die Krankenkassen sie nur in schweren Fällen bezahlen - wenn bereits ein Knochenbruch vorliegt.
Peter Burckhardt aus Lausanne.
Da haben wir plötzlich eine Möglichkeit, den Knochenaufbau zu fördern, wie wir das nie zuvor hatten und auch die Knochenbrüche zu vermindern, so wie das nie mit einer anderen Therapie vorher gesehen worden ist. Das Unglück ist ja immer nur, dass bei solchen neuen Medikamenten auch Riesenpreise angeschrieben werden. Und dann sind wir Ärzte mit der Frage behaftet: was machen wir jetzt? Wir haben eine Therapie, die außerordentlich gut ist, die aber so teuer ist, dass wir das nicht einfach so munter verschreiben dürfen. Also da sehen Sie, die Fortschritte sind da, aber bis der Patient davon voll profitieren kann, braucht es noch sehr viel weiteres.
Immerhin kann jeder Mensch selbst etwas tun, um den Knochenschwund ein wenig aufzuhalten. Sport nämlich. Diese Erkenntnis ist nicht neu, aber wie stark regelmäßiges Training krankhaften Knochschwund bremsen kann, wurde lange unterschätzt, wie neue Studien belegen.
Muskelkrafttraining ist für den Berliner Arzt Dieter Felsenberg Hilfe an der Basis. Grundlage jeder Vorbeugung und Therapie von Osteoporose.
Der Knochen lebt von der Kraft, oder sagen wir adaptiert sich auf die Kräfte, die auf ihn einwirken. Diese Kräfte werden über die Muskulatur vermittelt, über nichts anderes als die Muskulatur und weitergeleitet über die Bänder. Je stärker die Kraft ist, die auf den Knochen einwirkt, desto stärker ist auch die Reaktion des Knochens, aber es muss eine Minimalkraft erzeugt werden... Und das erreichen wir nicht durch banale Aufforderungen körperlich aktiv zu sein, sondern das erreichen wir nur über ein Muskelkrafttraining, das heißt, der Gang ins Fitnessstudie ist durchaus angebracht, auch mit 70 kann man ins Fitnessstudio gehen, die Zielsetzung muss immer sein, die Muskelkraft zu erhöhen.
Eine weniger schweißtreibende Möglichkeit, die Knochenmasse zu beeinflussen, liegt in der Wahl des Speisezettels. Dass ein Knochen ohne Calcium kaputt geht, ist bekannt, dass heutzutage das meiste Calcium aus Milchprodukten kommt, ebenfalls. Aber da ist noch was. Peter Burckhardt.
Der Knochen dient nicht nur als mechanische Stütze, sondern auch als Reservoir, chemisches Reservoir, um jede Säurebelastung auszugleichen. Eine kleine Säure, etwas Ansäuerung, stimuliert die knochenfressenden Zellen, die Osteoklasten und hemmt die knochenbildenden Zellen, die Osteoblasten. Und sobald der Körper etwas mehr mit Basen belastet wird, passiert das Umgekehrte: die Knochenbildung wird gefördert und die Knochenresorption, der Knochenabbau wird gehemmt.
Kaffee, Cola, Salzgebäck - solche Sachen stören das Gleichgewicht im Knochen. Sie machen uns sauer. Cola beispielsweise enthält Phosphorsäure und braucht deshalb Calcium. Das holt sich der Körper aus dem Knochen. Ideal wären Kartoffeln und Gemüse. Die liefern den basischen Anteil.
Die Einflüsse der Ernährung bei Osteoporose sind Peter Burckhardts Steckenpferd. Dabei ist ihm klar, dass Osteoporose ein Problem mit vielen Ursachen ist. Auch genetischen - wenngleich die Forscher inzwischen wissen, dass es das Osteoporose-Gen nicht gibt.
Unterernährung und Bewegungsmangel sind im Kindes- und Jugendalter besonders fatal für die Knochen. Was in dieser Lebensphase nicht an Knochenmasse gebildet wird, ist später nur sehr schwer nachzuholen. Wenn der Mensch älter wird, setzt nämlich der natürliche Knochenabbau ein. Je nachdem, wie also das Ausgangsniveau an Knochenmasse war, bleibt mehr oder weniger übrig.
An der ETH Zürich kann Ralph Müller seit kurzem auch den ganzen langsamen Verfall eines Knochens über 50 Jahre hinweg bis hin zum Knochenbruch simulieren. Dazu hat er den Rechner mit Messdaten aus den Schnittbildern der Knochenprobe gefüttert.
Und wenn man sich die Simulation anschaut, dann passieren eben genau diese Sachen, die wir darüber besprochen haben, es gibt so kleine Perforationen, so kleine Löcher in diesen plattenartigen Strukturen, es wird alles viel dünner, viel fragiler und wir können dann eben so simulieren, was dann eigentlich passiert, und was dann auch verschiedene Interventionen verbessern könnten.
Per Mausklick lässt Ralph Müller die Knochenbälkchen nicht nur verschwinden, sondern auch wieder auftauchen und dicker werden - wenn er etwa den Einfluss eines Arzneimittels simuliert. Dann sieht er am Bildschirm, wie die Knochenprobe, die er seit Stunden bearbeitet hat, in ein paar Monaten oder Jahren in etwa aussehen wird. Ob der Knochen stabiler wird oder nicht. Ob die Ärzte mit ihrer Therapie auf dem richtigen Weg sind.
Es gibt keine Therapie, welche gezeigt hat, dass die Knochendichte wieder zurückkommt zum Normalwert oder dass das Frakturrisiko auf Null absinkt, aber wir machen Fortschritte.
Also wenn man sagte, wir können 30 Prozent der Frakturen vermindern, dann wurden es 50 Prozent, und jetzt mit den neuen Therapien sind wir bei 60 Prozent fast schon und da hoffen wir natürlich, dass die verbesserten Therapien, die verbesserte Prophylaxe des Sturzes zu gleicher Zeit und die Ernährung zu gleicher Zeit, dass man diese Zahl noch höher treiben kann, bis wir mal beim idealen 100 Prozent sind es wird immer besser, langsam, langsam, aber es kommt.
Also wir haben hier ein schönes Paket bekommen, und das Paket hat jetzt eine Knochenprobe drin, die uns mit dem Kurier ausgeliefert wurde, diese Probe wurde erst gerade entnommen, es ist eine so genannte Knochenbiopsie, und hier haben wir schon mal eine Biopsie entnommen vor einem Jahr, und da wollen wir jetzt schauen, was ist in dem Jahr gegangen bei dem Patienten und deshalb sind wir schon ganz gespannt, was hier alles passiert. Also ich werde es jetzt gleich mal auspacken.
Zum Vorschein kommt ein zylinderförmiges blass-rosa Knochenstück, kaum größer als ein Zigarettenfilter. Ärzte haben die Probe wenige Stunden zuvor aus dem Beckenknochen einer Patientin entnommen. Das Besondere daran: Die Frau leidet unter Osteoporose, im Volksmund Knochenschwund.
Professor Dieter Felsenberg vom Benjamin-Franklin-Klinikum in Berlin forscht seit Jahren über Osteoporose.
Ja, was ist Osteoporose? Osteoporose ist eine Erkrankung, bei der die Knochen leichter brechen. Das passiert jetzt nicht spontan, dass man sich hinsetzt und plötzlich brechen einem die Knochen, sondern man braucht dazu schon einen Unfall, eine entsprechende Kraft, die auf den Knochen einwirkt, damit der dann auch bricht. Aber die Wahrscheinlichkeit, dass er dann auch bricht, wenn eine Kraft einwirkt, die ist eben größer bei der Osteoporose.
Vor allem Frauen leiden an Knochenschwund. Nach den Wechseljahren produzieren die Eierstöcke kein Östrogen mehr, das für den Knochenaufbau wichtig ist. Dadurch verliert der Knochen etwa ein Drittel seiner Masse. Studien belegen, dass knapp ein Viertel aller Frauen über 50 mindestens einen gebrochenen Wirbel haben, meistens ohne etwas zu merken. Das Risiko für eine Frau, an Osteoporose zu sterben, ist mittlerweile genauso hoch wie bei Brustkrebs. Nach neuesten Erkenntnissen ist aber auch jeder achte Mann von Knochenschwund betroffen. Ähnlich stark, aber einige Jahre später.
Allein in Deutschland brechen sich jedes Jahr 130 000 den Schenkelhalsknochen, und bei über 200 000 Deutschen brechen ein oder mehrere Wirbel zusammen - Folgen der Osteoporose. Nach Schätzungen der International Osteoporosis Foundation von 2001 muss die Europäische Gemeinschaft allein für die osteoporosebedingten Krankenhausbehandlungen jedes Jahr über 4,8 Milliarden Euro zahlen- Tendenz steigend. Denn bei Osteoporose liegen die Patienten inzwischen länger im Krankenhaus als wegen Schlaganfällen, Herzinfarkt oder Brustkrebs. Während sich im Jahre 1990 noch 1,7 Millionen Menschen den Schenkelhals gebrochen haben, rechnen Experten für das Jahr 2050 bereits mit weltweit 6 Millionen. Zahlen, die nicht nur die Ärzte alarmieren, sondern auch Ökonomen, Politiker und Forscher. Dennoch scheint Deutschland im Hinblick auf Osteoporose noch in den Kinderschuhen zu stecken. Nur ein Fünftel der Erkrankten wird überhaupt behandelt. Eine wissenschaftlich fundierte Therapie bekommt gar nur jeder zehnte.
Ralph Müller hat die Knochenprobe fürs Erste beiseite gelegt. Es dauert noch ein paar Minuten, bis die Messgeräte frei sind und er die Probe analysieren kann. Zeit genug, um einen Blick auf zwei millimeterdünne Knochenschnitte von einer gesunden jungen Frau und einer älteren Osteoporosekranken zu werfen. Auf beiden Schnitten sieht man, dass Knochen keine einheitliche Masse ist: außen herum liegt die kompakte Knochenschale oder Corticalis. Innen sind die Knochen durchzogen von lauter kreuz und quer verlaufenden Bälkchen oder Trabekeln. Weil diese dreidimensional aussehen wie ein Schwamm, hat man sie nach dem entsprechenden lateinischen Wort benannt: Spongiosa.
Also wir sehen hier zwei Oberschenkelhalsknochen, die aufgeschnitten sind im Querschnitt, und da drin sehen wir jetzt im jungen drin enorm viel von diesem spongiösen Knochen, also überall ist das voll mit Knochen, und diese Knochenbälkchen sind auch etwas mehr kleine Plattenstrukturen, also ganz, ganz viel kleine Platten, die aneinandergereiht sind, zusammengehängt sind, und eine sehr dichte, kompakte eigentlich Struktur ergeben. Und wenn man sich diesen Knochen anschaut, wo eben eine Osteoporose vorliegt, da sieht man sehr schön, wie der dramatische Umbau da stattfindet, also wir haben viel weniger von diesen Plattenstrukturen, wir haben vielmehr eigentlich kleine Stäbe hier drin, die ganz fein und filigran sind
Man kann sich vorstellen, wenn dieses Netz nicht mehr vollständig ist, dann ist die Kraftverteilung in diesem Knochen auch nicht mehr geregelt, und der Knochen bricht leichter zusammen.
Da jeder Muskel an einem Knochen ansetzt, geht die Muskelkraft direkt auf die Knochenbälkchen über. In den Knochenbälkchen sitzen die Knochenzellen, die Osteozyten. Sie sind sternförmig und haben lange Ausläufer, die bis zur Knochenoberfläche reichen. Noch bis vor kurzem wusste niemand so recht, was diese Osteozyten eigentlich machen. Erst mit modernsten Labormethoden wurden die Wissenschaftler fündig: Osteozyten melden quasi die Kräfte, die an der Oberfläche des Knochens wirken, in die Tiefe. Im ganzen Knochen verständigen sie sich untereinander. Das machen sie über winzigste Flüssigkeitsverschiebungen an ihren Fortsätzen. Weiterhin senden sie chemische Botenstoffe aus, um Zellen anzulocken, die Knochen aufbauen.
Das ist eines der Grundgesetze in der Osteologie, dass der Knochen in der Lage ist, sich seinen Funktionen anzupassen. Der Knochen passt sich an, das heißt also, wenn weniger Kräfte auf ihn einwirken, baut er Knochen ab und wenn viele Kräfte einwirken, dann baut er Knochen auf.
Die Handwerker auf der Baustelle Knochen sind winzige Zellen, die Osteoblasten und die Osteoklasten. Ihr Baumaterial ist ein Verbundwerkstoff. Einerseits enthält Knochen einen Mineralstoff aus Calcium und Phosphat, das Hydroxylapatit. Andererseits besteht er aus Eiweißen, die zu langen Ketten verknüpft sind: den Kollagenfasern. Die Osteoblasten bauen diese Knochensubstanz auf; die Osteoklasten knabbern sie wieder ab. Knochen ist also einem ständigen Auf- und Abbau unterworfen, das normalerweise im Gleichgewicht ist. Bei Osteoporose ändert sich jedoch das Bild, und die Osteoblasten, die Aufbautruppen, kommen mit ihrer Arbeit nicht hinterher. Sie können nicht mehr so gut auf die Kräfte von außen reagieren. Das Ergebnis: die Knochenmasse wird dünner, das Netzwerk löchriger.
Die Muskelkraft lässt in zunehmendem Alter nach, und wenn die Muskelkraft nachlässt wird auch der Knochen abgebaut, das heißt der Knochen passt sich wiederum seinen Funktionen an. Ist das eine Krankheit, ist nun die Frage. Sicherlich nicht, denn der Knochen passt sich ja an. Ist ja funktionsfähig und nach meinen Hypothesen ist Osteoporose eigentlich der Knochen, der nicht anpassungsfähig ist, das heißt sie haben eine normale Muskulatur, aber einen dünnen Knochen, einen schwachen Knochen.
Im Labor von Ralph Müller sind die Geräte endlich frei geworden und er kann seine Messung starten. Behutsam nimmt er das kleine Knochenstück zur Hand.
Das Problem, das wir eben hier sehen, wenn wir uns diese Probe anschauen, ist, dass wir nicht reinschauen können. Also, das ist doch zu dicht eigentlich noch, wir brauchen also hier Verfahren, um in den Knochen hineinzuschauen.
Vorsichtig bettet Ralph Müller die Knochenprobe in eine armdicke Plexiglasröhre und verschließt sie. Dann schiebt er sie in einen meterhohen blauen Kasten. Der Kasten ist ein spezieller Computertomograph, der momentan in der Probephase ist: ein so genanntes 3D-pQCT. Dieses 3D-pQCT erstellt dreidimensionale Schnittbilder vom Knochen mit so hoher Genauigkeit, dass man sogar Strukturen erkennt, die nur eineinhalbmal so dick sind wie ein Haar. Mit dieser hohen Auflösung kann Müller sogar einzelne Knochenbälkchen eines Patienten erkennen, ohne dass eine schmerzhafte Knochenspanentnahme nötig ist. Der Patient muss dafür nur seinen Fuß oder seine Hand in die Apparatur halten. Bisher gab es diese Möglichkeit nicht.
Auf Knopfdruck und mit Getöse fängt der Kasten an zu arbeiten.
Also jetzt hören wir gerade, wie die Maschine anfährt, wir haben vorhin eine Probe eingelegt, und vom Prinzip her bereitet sich die Maschine vor, macht eine gewisse Kalibrierung, und wir werden hier als erstes ein Übersichtsbild machen vom Knochen. Und in dieser Übersichtsaufnahme können wir entscheiden, in welcher Region wir messen wollen. So, die ersten Bilder kommen jetzt hier an.
Auf dem Monitor eines Computers erscheinen Knochenbälkchen in Größe XXL. Fette schwarzgraue Striche, die mal breiter, mal schmaler sind, durch Lücken voneinander getrennt oder dicht aneinanderklebend. Per Mausklick sucht sich Ralph Müller eine Bildregion aus, die ihn besonders interessiert. Dort will er zunächst einen Messwert bestimmen, mit dem Ärzte üblicherweise entscheiden, ob ein Patient Osteoporose hat oder nicht: die so genannte Knochendichte.
Knochendichte - ist der Parameter, der die Anzahl verkalkten Knochengewebes innerhalb eines bestimmten Knochens bestimmt. Das ist natürlich relativ indirekt gemessen, alles hängt davon ab, vor allem wie viel Mineralien, Calcium, im Knochen eingelagert sind. Und mit den Messungen, die wir da zur Verfügung haben, sehen wir eigentlich nur, wie viel verkalkten Knochens da besteht.
Der Internist Professor Peter Burckhardt vom Universitätsklinikum Lausanne hat die Osteoporosedefinition der Weltgesundheitsorganisation WHO vor über einem Jahrzehnt entscheidend mit erarbeitet. Diese weltweit anerkannte Definition stützt sich vor allem auf den Wert der Knochendichte. Dementsprechend werden die meisten Menschen nach ihrer Knochendichte behandelt. Immer deutlicher zeichnet sich inzwischen jedoch ab, dass der Wert wenig darüber aussagt, wie fest der Knochen wirklich ist. Dafür braucht man Bilder, die das Innenleben des Knochens bis ins Detail darstellen.
Ralph Müller von der ETH Zürich arbeitet seit Jahren an Verfahren, die mehr Informationen über den Knochen geben als ein Dichtewert. Mit Erfolg. Stolz präsentiert er sein zweites Gerät. Es kann Knochenproben so genau messen, dass man sogar solche Strukturen dreidimensional sieht, die nur ein Zehntel so dick sind wie ein Haar. Es ist so groß wie ein Fernseher, sein Innenleben besteht aus einer kleinen Kammer und unzähligen Drähten und Kabeln.
Also wir sind jetzt hier beim Mikro-CT, das ist dieses Gerät hier, man sieht das ist sehr klein, das passt auf jeden Tisch und jetzt kommt diese neue Probe einfach hier rein, dann schalte ich jetzt das Gerät an, so dass wir dann eben die Messung starten können, das dauert einen Moment, bis das aufgestartet ist...
Und dann werden wir uns mal anschauen können nach einer Stunde schon, was so die ersten Einblicke von dieser inneren dreidimensionalen Struktur sind.
Innere dreidimensionale Struktur, auch Bauweise des Knochens oder Architektur genannt - das ist der Schlüssel zum Verständnis! Erst vor wenigen Jahren haben die Forscher erkannt, dass für die Stabilität des Knochens nicht nur die Dichte oder die Zusammensetzung entscheidend sind, sondern vielmehr seine Bauweise, ähnlich wie beim Eiffelturm. Senkrecht die großen Kraftträger, waagerecht ein paar Stangen, und dazwischen unzählige schräge Metallstreben. Auf seinen vier Außenpfeilern allein könnte der Eiffelturm nämlich nicht stehen. Er würde zusammenrutschen und Paris hätte eine Sehenswürdigkeit weniger. Erst die vielen Verbindungen machen die Konstruktion stabil. Und das ist beim Knochen auch nicht anders.
Also wir können typischerweise mit der Knochendichtemessung 50-60 Prozent der Kraft voraussagen, der Versagenskraft des Knochens. Und wenn wir Struktur dazu addieren, sind wir heute in der Lage, experimentell gesehen zumindest, von 60 Prozent auf 85 bis 90 so raufzukommen, also wir können fast 90 Prozent der Knochenstärke voraussagen, wenn wir wirklich alles wissen, wenn wir die volle Architektur kennen, die Dichten kennen und ganze Knochen gemessen haben. Und das ist schon ein riesiger Fortschritt verglichen mit dem, was wir sagen wir mal nur schon vor 10 Jahren gemacht haben geschweige denn, was man vor 30 Jahren gemacht hat. Dort hat man von dem gar nichts gewusst.
Damals galt Osteoporose noch als Schicksal, das alte Menschen hinnehmen mussten. Da man den Knochen nicht so genau darstellen konnte, verstand man die Krankheit auch nicht richtig. Obendrein gab es nur wenig Möglichkeiten zu helfen. Dieter Felsenberg aus Berlin:
Wir haben ja bis vor kurzem nur so genannte antiresorptive Stoffe zur Verfügung gehabt, also nur Stoffe, die den Abbau des Knochens verhindern, aber keine Stoffe, die den Aufbau des Knochens bedingen.
Seit Jahrzehnten versuchen Ärzte den Knochenabbau mit so genannten Bisphosphonaten aufzuhalten, Medikamenten, die von ihrer Struktur her Verwandte der Waschmittel sind. Sie werden in den Knochen eingebaut. Da der Knochen dann den fressgierigen Osteoklasten nicht mehr schmeckt, knabbern sie weniger ab und der Knochenschwund stoppt.
Um Erfolge zu sehen, mussten die Patienten täglich eine Tablette schlucken - über Jahre hinweg, oft mit dem Nebeneffekt von Bauchschmerzen und Übelkeit. Erst seit Ende der Neunziger Jahre sind die Bisphosphonate so gebaut, dass man sie nur einmal wöchentlich und mittlerweile nur noch einmal pro Jahr nehmen muss.
Andere Stoffe, die den Knochenabbau aufhalten, sind Östrogene - doch die sind in Verruf gekommen. Sie können Brustkrebs verursachen und erhöhen das Herzinfarktrisiko.
Als Alternative gelten so genannte SERMS - selective estrogen receptor modulators. Sie sind neu und wirken fast wie Östrogene, aber ohne die vielen Nebenwirkungen.
Völlig überrascht waren dänische Forscher über einen Nebeneffekt der Statine. Neueste epidemiologische Untersuchungen an mehreren Tausend Dänen haben gezeigt, dass diese Lipidsenker nicht nur die Blutfettwerte verbessern, sondern auch vor Knochenbrüchen schützen. Warum das so ist, wissen die Mediziner noch nicht. Das sollen jetzt gezielte Studien an Osteoporosekranken zeigen.
Die Palette der Antiresorptiva wird gerade erweitert durch Stoffe wie Strontium, das hat allerdings sogar zwei Wirkungen, sowohl hemmt es den Abbau als auch fördert es den Aufbau, aber es ist noch nicht zugelassen, es ist sozusagen noch in der Pipeline...
Patienten, die Strontiumranelat über mehrere Jahre hinweg schlucken, haben weniger Wirbelkörperbrüche. Es ist gut verträglich und unterstützt etwas den Neuaufbau von Knochen. Für Menschen mit besonders schwerer Osteoporose reicht das aber trotzdem nicht. Dieter Felsenberg:
Der Knochen, der einmal verloren gegangen ist, der ist weg. Wenn die Strukturen fehlen, woher soll der Knochen wissen, in welche Richtung der da wachsen soll, es gab bisher keine Stoffe, die den Knochenaufbau fördern.
Nach einer Stunde sieht Ralph Müller auf seinem Monitor dreidimensionale Knochenbälkchen erstehen. Sekunde um Sekunde werden die grauen Strukturen deutlicher und lassen unregelmäßige kleine Platten, lange dünne Stäbchen oder dicke breite Säulen erkennen, die wie die Streben des Eiffelturms schräg oder quer zusammenlaufen. Es sind Bilder der Knochenprobe, die mit dem Mikro-CT aufgenommen wurden. Ihre Auflösung beträgt 10 Mikrometer und ist damit noch 1000 Mal genauer als bei Müllers 3D-pQCT. Übertragen auf den Eiffelturm würde das bedeuten: Müller kann nicht nur wie mit dem normalen CT die äußere Form des Eiffelturms sichtbar machen, sondern jede Strebe und jede einzelne Schraube. Und noch ein Vergleich: Die offizielle Meßmethode der Knochendichte würde gerade einmal klar machen, wie viel Eisen verbaut wurde.
Der einzige Nachteil des MikroCTs: das kleine Gerät kann nur Gewebeproben untersuchen, keine lebenden Menschen.
Ralph Müller wird ungeduldig. Endlich will er sehen, was bei der Messung im Mikro-CT herausgekommen ist. Der Knochendichtewert hatte sich während der Behandlung der Patientin lediglich um wenige Prozent verbessert, kein nennenswerter Erfolg also. Die Frage ist nun: wie sieht es aus mit der Struktur.
Wir hatten eine Grundaufnahme, wir sehen hier die starke Corticalis auf beiden Außenseiten, und in der Mitte drin haben wir die trabekuläre Struktur, die schon etwas verdünnt ist, also wir sehen schon, da ist nicht mehr so viel Knochen drin, und sind jetzt wie gesagt gespannt, was passiert jetzt nachher nach der Behandlung und, ... ja wunderschön, ja man sieht jetzt wunderschön, wenn ich das einblende, kommt jetzt wirklich das, was wir uns erhofft haben für die Patientin, wir sehen wunderbar, wie jetzt dieser Knochen aufgebaut wurde, wir haben viel mehr Knochen auf dieser Seite, es sind mehr Platten hier gebildet worden, was auch ganz wichtig ist, dass man nicht nur den trabekulären Knochen anschauen sollte, sondern auch diese Corticalis, also die Hülle um den Knochen herum und wir sehen, dass der sehr viel dicker geworden ist...
Die Struktur des Knochens ist also deutlich besser geworden. Ein Ergebnis, über das sich die Patientin freuen wird, denn über 18 Monate hinweg musste sie täglich eine Spritze bekommen. Der Inhalt: Parathormon.
Parathormon gilt in der Osteoporosebehandlung als kleine Sensation. Das Hormon der Nebenschilddrüse ist das erste Medikament, das den Knochenaufbau deutlich und sogar bei schwerer Osteoporose fördert. Und mit den neuen bildgebenden Verfahren kann man diesen Knochenzuwachs sogar nachweisen.
Noch sind sowohl die neuen Verfahren als auch das Parathormon nicht für jedermann verfügbar. Die neuen CTs stehen bislang nur an der ETH Zürich und an der amerikanischen Mayo-Klinik. Und eine Behandlung mit Parathormon ist so teuer, dass die Krankenkassen sie nur in schweren Fällen bezahlen - wenn bereits ein Knochenbruch vorliegt.
Peter Burckhardt aus Lausanne.
Da haben wir plötzlich eine Möglichkeit, den Knochenaufbau zu fördern, wie wir das nie zuvor hatten und auch die Knochenbrüche zu vermindern, so wie das nie mit einer anderen Therapie vorher gesehen worden ist. Das Unglück ist ja immer nur, dass bei solchen neuen Medikamenten auch Riesenpreise angeschrieben werden. Und dann sind wir Ärzte mit der Frage behaftet: was machen wir jetzt? Wir haben eine Therapie, die außerordentlich gut ist, die aber so teuer ist, dass wir das nicht einfach so munter verschreiben dürfen. Also da sehen Sie, die Fortschritte sind da, aber bis der Patient davon voll profitieren kann, braucht es noch sehr viel weiteres.
Immerhin kann jeder Mensch selbst etwas tun, um den Knochenschwund ein wenig aufzuhalten. Sport nämlich. Diese Erkenntnis ist nicht neu, aber wie stark regelmäßiges Training krankhaften Knochschwund bremsen kann, wurde lange unterschätzt, wie neue Studien belegen.
Muskelkrafttraining ist für den Berliner Arzt Dieter Felsenberg Hilfe an der Basis. Grundlage jeder Vorbeugung und Therapie von Osteoporose.
Der Knochen lebt von der Kraft, oder sagen wir adaptiert sich auf die Kräfte, die auf ihn einwirken. Diese Kräfte werden über die Muskulatur vermittelt, über nichts anderes als die Muskulatur und weitergeleitet über die Bänder. Je stärker die Kraft ist, die auf den Knochen einwirkt, desto stärker ist auch die Reaktion des Knochens, aber es muss eine Minimalkraft erzeugt werden... Und das erreichen wir nicht durch banale Aufforderungen körperlich aktiv zu sein, sondern das erreichen wir nur über ein Muskelkrafttraining, das heißt, der Gang ins Fitnessstudie ist durchaus angebracht, auch mit 70 kann man ins Fitnessstudio gehen, die Zielsetzung muss immer sein, die Muskelkraft zu erhöhen.
Eine weniger schweißtreibende Möglichkeit, die Knochenmasse zu beeinflussen, liegt in der Wahl des Speisezettels. Dass ein Knochen ohne Calcium kaputt geht, ist bekannt, dass heutzutage das meiste Calcium aus Milchprodukten kommt, ebenfalls. Aber da ist noch was. Peter Burckhardt.
Der Knochen dient nicht nur als mechanische Stütze, sondern auch als Reservoir, chemisches Reservoir, um jede Säurebelastung auszugleichen. Eine kleine Säure, etwas Ansäuerung, stimuliert die knochenfressenden Zellen, die Osteoklasten und hemmt die knochenbildenden Zellen, die Osteoblasten. Und sobald der Körper etwas mehr mit Basen belastet wird, passiert das Umgekehrte: die Knochenbildung wird gefördert und die Knochenresorption, der Knochenabbau wird gehemmt.
Kaffee, Cola, Salzgebäck - solche Sachen stören das Gleichgewicht im Knochen. Sie machen uns sauer. Cola beispielsweise enthält Phosphorsäure und braucht deshalb Calcium. Das holt sich der Körper aus dem Knochen. Ideal wären Kartoffeln und Gemüse. Die liefern den basischen Anteil.
Die Einflüsse der Ernährung bei Osteoporose sind Peter Burckhardts Steckenpferd. Dabei ist ihm klar, dass Osteoporose ein Problem mit vielen Ursachen ist. Auch genetischen - wenngleich die Forscher inzwischen wissen, dass es das Osteoporose-Gen nicht gibt.
Unterernährung und Bewegungsmangel sind im Kindes- und Jugendalter besonders fatal für die Knochen. Was in dieser Lebensphase nicht an Knochenmasse gebildet wird, ist später nur sehr schwer nachzuholen. Wenn der Mensch älter wird, setzt nämlich der natürliche Knochenabbau ein. Je nachdem, wie also das Ausgangsniveau an Knochenmasse war, bleibt mehr oder weniger übrig.
An der ETH Zürich kann Ralph Müller seit kurzem auch den ganzen langsamen Verfall eines Knochens über 50 Jahre hinweg bis hin zum Knochenbruch simulieren. Dazu hat er den Rechner mit Messdaten aus den Schnittbildern der Knochenprobe gefüttert.
Und wenn man sich die Simulation anschaut, dann passieren eben genau diese Sachen, die wir darüber besprochen haben, es gibt so kleine Perforationen, so kleine Löcher in diesen plattenartigen Strukturen, es wird alles viel dünner, viel fragiler und wir können dann eben so simulieren, was dann eigentlich passiert, und was dann auch verschiedene Interventionen verbessern könnten.
Per Mausklick lässt Ralph Müller die Knochenbälkchen nicht nur verschwinden, sondern auch wieder auftauchen und dicker werden - wenn er etwa den Einfluss eines Arzneimittels simuliert. Dann sieht er am Bildschirm, wie die Knochenprobe, die er seit Stunden bearbeitet hat, in ein paar Monaten oder Jahren in etwa aussehen wird. Ob der Knochen stabiler wird oder nicht. Ob die Ärzte mit ihrer Therapie auf dem richtigen Weg sind.
Es gibt keine Therapie, welche gezeigt hat, dass die Knochendichte wieder zurückkommt zum Normalwert oder dass das Frakturrisiko auf Null absinkt, aber wir machen Fortschritte.
Also wenn man sagte, wir können 30 Prozent der Frakturen vermindern, dann wurden es 50 Prozent, und jetzt mit den neuen Therapien sind wir bei 60 Prozent fast schon und da hoffen wir natürlich, dass die verbesserten Therapien, die verbesserte Prophylaxe des Sturzes zu gleicher Zeit und die Ernährung zu gleicher Zeit, dass man diese Zahl noch höher treiben kann, bis wir mal beim idealen 100 Prozent sind es wird immer besser, langsam, langsam, aber es kommt.