Labordiagnostik bei Osteoporose

Laborinformation
Labordiagnostik bei Osteoporose
Allgemeines
In einer alternden Gesellschaft ist die zeitnahe Diagnostik einer Osteoporose von elementarer Bedeutung.
Nach aktuellen Schätzungen sind in Deutschland ca. 6-8 Millionen Menschen betroffen; statistisch erleidet
jede 3. Frau eine Wirbel-, jede 6. Frau eine Schenkelhalsfraktur. Die WHO definiert Osteoporose als eine
systemische Skeletterkrankung, die durch eine Verminderung an Knochenmasse und Veränderungen der
Knochen-Mikrostruktur gekennzeichnet ist. Nach dem initialen Erfassen von Anamnese, Klinik und evtl.
Risiko-Faktoren sollte eine Osteodensitometrie (DXA) erfolgen, die zudem zwischen der geringergradigen
Osteopenie und einer höhergradigen Osteoporose unterscheiden kann.
Anatomischer und physiologischer Hintergrund
Knochen besteht zu 65% aus Hydoxylapatit-Kristallen und zu 35% aus organischer Matrix. Letztere ist zu
90% aus Kollagen-Fibrillen vom Kollagen-Typ-I aufgebaut. Die beim Knochenabbau freiwerdenden KollagenFragmente werden in Form von Telopeptiden (CTX, Crosslaps) und Pyridinolinen/Desoyypyridinolinen (DPD,
Crosslinks) detektiert. Diese stellen die katabolen Marker dar.
Bei den restlichen 10% Matrixbestandteilen handelt es sich um Proteoglykane, sowie um das OsteoblastenProdukt Osteocalcin. Darüberhinaus sezernieren die Osteoblasten auch eine alkalische Phosphatase
(Ostase) (anabole Marker).
Klinische Bedeutung
95% der Osteoporose-Formen sind primäre Formen (Typ-I oder postmenopausale Osteoporose, bzw Typ-II
oder senile Osteoporose), bei denen entweder ein Östrogen-Mangel (bei Frauen, Typ-I) im Vordergrund
steht oder im Falle der ab dem 70. Lebensjahr einsetzenden senilen Osteoporose (bei Frauen und
Männern) eine verminderte alimentäre Zufuhr von Vitamin D und Calcium ursächlich ist. Nur ca. 5% sind
sekundärer Genese, wobei Endokrinopathien (z.B. Hyperthyreose, primärer Hyperparathyreoidismus, M.
Cushing), Metastasen solider Malignome bzw. das multiple Myelom, Malassimilations-Syndrome und
Medikamenten-Einflüsse (z.B. Antiepileptika, Heparine) zu berücksichtigen sind. Ebenfalls sollte eine renale
Osteopathie sicher ausgeschlossen werden.
Einteilungsübergreifend kann von der Dynamik des Knochenumbaus her zwischen „high“ und „low turnover“Osteoporose-Formen unterschieden werden:
 „High turnover“ Osteoporose (z.B. postmenopausal, Hyperthyreose, Knochen-Metastasen):
Hierbei dominiert ein ausgeprägter Abbau mit hohen DPD/CTX-Werten, reaktiv sind die Anbaumarker
Ostase/Osteocalcin leicht vermehrt.
 „Low turnover“ Osteoporose (z.B. senile Osteoporose, Steroid-induzierte Osteoporose): Hier
dominiert der unzureichende Anbau mit niedrigen Ostase/Osteocalcin-Konzentrationen, während der
Abbau nur leicht vermehrt ist (DPD/CTX normal oder leicht erhöht).
Labordiagnostik

Im Stadium der Verdachtsdiagnose sollte parallel zur Durchführung der osteodensitometrischen
(DXA) Untersuchung die Bestimmung von Laborwerten erfolgen, um vor allem häufige sekundäre
Formen sicher auszuschließen:
BSG, CRP, kl. Blutbild, y-GT, AP, Ca i.S., Phosphat i.S., Kreatinin, Serum-Protein-Elektrophorese,
TSH, PTH intakt, Cortisol, 25-Hydroxy-Vitamin D, FSH, LH, SHBG, E2 (bei postmenopausalen
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Laborinformation

Frauen), Testosteron, Ca-und Phosphat-Ausscheidung im 24-h-Sammelurin.
Nach definitiver Diagnose „Osteoporose“ bzw. „Osteopenie“ mittels Osteodensitometrie (DXA) dient
die Bestimmung der Knochenumsatzmarker CTX/Crosslaps, bzw. DPD/Crosslinks (bei Metastasen
und multiplem Myelom) neben den Anbaumarkern Ostase, AP und Osteocalcin der Entscheidung
zur Therapie und der Überprüfung des Therapie-Erfolges im Rahmen eines Monitoring. Da neben
einer spezifischen Therapie in der Regel eine supportive Calcium- und Vitamin-D-Substitution erfolgt,
sollten auch diese Parameter mitbestimmt werden:
DPD, CTX, Ostase, AP, Osteocalcin, Vit. D, Ca i.S:, Ca-Ausscheidung im 24-h-Sammelurin.
Stellenwert der Bestimmung der Knochenumsatzmarker
Sowohl zur Diagnosefindung als auch zur Dokumentation eines Therapie-Erfolgs einer medikamentösen
Osteoporose-Therapie ist die Knochendichtemessung (DXA) unverzichtbar. Da sie jedoch ein statisches
Verfahren ist, kann der Erfolg bzw. Misserfolg der eingeleiteten Maßnahmen frühestens nach einem Jahr
beurteilt werden, da erst dann eine Dichtezunahme detektiert werden kann. Um den Erfolg jedoch schon
kurzfristig nach Beginn der Therapie beurteilen zu können, ist ein Monitoring mittels Bestimmung der
Knochenumbaumarker sinnvoll, denn: Ist ein Therapie-Erfolg anzunehmen, sinken die Abbaumarker
bereits nach einem Monat nach Beginn der Therapie (bei Bisphosphonaten) deutlich unter den
Ausgangswert ab (je nach Medikation 20-70 %), die Anbau- oder Formationsmarker reagieren nach ca. 6
Monaten.; nach 12 Monaten ist die Bestimmung je nach Wert ggf. zu wiederholen.
Zur
Erfassung
eines
gesteigerten
postmenopausalen
Knochenabbaus,
bzw.
einer
Osteoporose/Osteopenie empfiehlt sich die Bestimmung der Crosslaps (CTX) im Serum, der bessere
Marker bei Knochenmetastasen und multiplem Myelom ist allerdings die Bestimmung von
Pyridinolinen/Desoyypyridinolinen (DPD, Crosslinks) im Urin.
Bezüglich der Anbaumarker ist noch darauf hinzuweisen, dass unter einer Vitamin D-Medikation ein Anstieg
des Osteocalcins zu erwarten ist, während die Knochen-AP bzw. Ostase einen Abfall zeigt.
Fazit
Die Bestimmung einzelner Laborwerte zur Abklärung einer Osteoporose liefern einen wesentlichen Beitrag
zur raschen ätiologische Klärung der diagnostizierten Osteoporose. Darüber hinaus geben sie eine
wertvolle Hilfestellung in der Therapieentscheidung und erfüllen den Wunsch nach frühzeitiger Aussage
über den anzunehmenden Erfolg oder Misserfolg der Medikation und eröffnen die Möglichkeit einer
engmaschigen Adaptierung der Therapie ohne größeren Zeitverlust.
Material
Für die Bestimmung der CTX/Crosslaps wird 1 ml Serum (morgens, nüchtern) benötigt.
Für die Bestimmung der DPD/Crosslinks wird 10 ml Harn (morgens, nüchtern) benötigt.
Für die Bestimmung des Parathormon intakt, von 25-Hydroxy-Vitamin D und von Osteocalcin wird jeweils
1 ml Serum tiefgefroren benötigt.
Für die Bestimmung der Ostase benötigen wir 1 ml Serum.
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Laborinformation
Algorhythmus zum Einsatz des Knochenumbaumarkers CTX
Knochendichtemessung (DXA)
"Osteoporose"
"Osteopenie"
Präventive Maßnahmen:
Risikofaktoren?
- Bewegung
- frühere Frakturen nach leichtem Trauma
- Substitution von Calcium und Vitamin D
(Personen > 45 Jahre)
- Sturzvermeidung
- gegenwärtiges Rauchen
- Steroid-Exposition zu beliebiger Zeit
- Familienanamnese mit Schenkelhalsfrakturen
Bestimmung von CTX
ja
nein
hoch:
normal:
Präventive Maßnahmen:
hohes Frakturrisiko
niedriges Frakturrisiko
- Bewegung
- Substitution von Calcium und Vitamin D
Einleitung einer spezifischen Therapie
- Sturzvermeidung
nach 3-6 Monaten:
erneute CTX-Bestimmung
Keine Reduktion des Ausgangswertes
Reduktion des Ausgangswertes
- < 35% bei HRT
- > 35% bei HRT
- < 55% bei antiresorptiver Therapie-HRT
- > 55% bei antiresorptiver Therapie-HRT
- < 40% bei anabolischer Therapie
- > 40% bei anabolischer Therapie
Fortsetzung der Medikation
- Prüfen der Compliance
- Ggf. Korrektur der Medikation
- erneute CTX-Bestimmung nach 1 Jahr
- erneute DXA nach 2 Jahren
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