Casus 8 - Een fragiel dametje
Leerdoelen
1. Herhaling botaanmaak en –afbraak. (botmetabolisme)
a. Histologie!
b. Calciumhuishouding
c. Fosfaathuishouding
d. Rol van PTH en vitamine D
2. Osteoporose
a. Botdichtheid (diagnostiek)
b. Breuken bij osteoporose (welke kansen)
3. Veroudering van het bot (+onderscheid met osteoporose)
4. GEEN LEERDOEL: MEDICAMENTEUZE BEHANDELING VAN OSTEOPOROSE
1. Herhaling botaanmaak en -afbraak (botmetabolisme)
Op cellulair niveau wordt de botmassa gereguleerd door botvormende cellen, osteblasten,
en botresorberende cellen, osteoclasten. Beide typen cellen hebben ondanks een
verschillende herkomst, een zeer hecht samenwerkingsverband. Osteoblasten zijn afkomstig
uit de mesenchymale stamcellen, waaruit ook de myocyten, chondrocyten, adipocyten en
fibroblasten ontstaan.
Osteoclasten
daarentegen komen,
evenals alle macrofaag-
achtigen, voort uit de
pluripotente
hematopoëtische
stamcellen. De activiteit
van de botcellen bestaat
uit een steeds
weerkerende cyclus van
aanmaak en afbraak, met
modellering op jonge
leeftijd en remodellering
op volwassen leeftijd.
Osteoblasten,
osteoclasten en hun
voorlopercellen werken
daartoe samen in
zogenaamde metabole
eenheden van het bot
(bone metabolic units), de
functioneel eenheden van
de botcellen. In iedere
afzonderlijke BMU vindt
eenzelfde cyclisch proces
plaats: activering van
osteoclast-voorlopercellen tot osteoclasten met resorptie van bot, gevolgd door activeren
van osteoblast-voorlopercellen tot osteoblasten met osteoïdformatie en mineralisatie.
, Vele systemische en lokale groeifactoren, waaronder IGF’s, sturen dit proces op
verschillende niveaus, waarbij osteoblasten en osteoclasten afzonderlijk kunnen worden
beïnvloed, maar elkaar ook wederzijds kunnen beïnvloeden. Drie factoren bepalen het
uiteindelijke effect van de BMU’s op de botmassa: de balans tussen aanmaak en afbraak
per BMI (de remodelleerbalans), het aantal actieve BMU’s per oppervlakte-eenheid van het
bot en de activeringsfrequentie per BMU (samen de turnover, of botomzetting). Onder
normale omstandigheden zijn bij gezonde volwassenen tot ongeveer het 45e levensjaar de
resorptie en de formatie in evenwicht: er wordt evenveel bot gevormd als geresorbeerd.
Veranderingen van het metabolisme van het bot treden vooral op omstreeks de menopauze
en bij het ouder worden. Het mechanisme hierbij is echter verschillend. Bij postmenopauzaal
botverlies gaat de balans tussen resorptie en formatie verloren. De onttrekking van
oestrogeen leidt tot een overheersen van de activiteit van osteoclasten. De turnover is hoog
met een verhoogde activiteit van zowel osteoclasten als osteoblasten en de
remodelleerbalans is negatief, leidend tot verlies van bot.
Langdurig overheersen van de activiteit van de osteoclasten is desastreus; trabekels
worden geperforeerd, waarbij potentiële plekken voor de aanmaak van nieuw bot verloren
gaan. In de perimenopauzale periode verliezen vrouwen boven het leeftijdsgebonden
botverlies gedurende 10 jaar nog een extra hoeveelheid bot (2-4 per jaar).
Veroudering daarentegen leidt tot een verminderde activiteit van osteoclasten en
osteoblasten, met een negatieve balans tussen de twee typen cellen; er is een lage turnover
en een negatieve remodelleerbalans.
Ten opzichte van de vooral genetisch bepaalde piekbotmassa verliezen vrouwen in de loop
van het leven ongeveer 50 van het trabeculaire bot en 30 van het corticale bot. Bij mannen
is dit respectievelijk 30 en 20. Langdurige invloeden op het gebied van voeding (te weinig
calcium en vitamine D), beweging (immobilisatie), intoxicatie (roken) of hormonale status
(amenorroe, hypogonadisme, hyper(para)thyreoïdie) beïnvloeden zowel de piekbotmassa
als het verliespercentage in negatieve zin. De kans op het ontstaan van fracturen neemt toe,
aanvankelijk vooral in botten met een hoog percentage trabeculair bot (zoals de wervels),
later gevolgd door fracturen van de pijpbeenderen met relatief meer corticaal bot (zoals het
collum femoris). Het eerst ontstaan van fracturen in trabeculair bot is waarschijnlijk het
gevolg van de metabole activiteit van het grote aantal cellen per volume-eenheid zuiver bot.
Niet alleen wordt de botmassa minder, ook de spierkracht en de neuromusculaire koppeling
nemen af bij het verouderen. De totale spiermassa vermindert met ongeveer 30. Dit draagt
bij tot vallen en een verhoogd risico voor een fractuur. Vermoedelijk spelen hierbij GH, IGF-I
en mogelijk ook oestrogeen een rol. Osteoblasten en myocyten hebben dezelfde stamcel en
in het centrale en perifere zenuwstelsel zijn receptoren voor IGF-I aangetoond.
GH en IGF-I
Groeihormoon (GH) is een polypeptidehormoon, geproduceerd door de voorkwab van de
hypofyse. De secretie is pulsatiel als gevolg van de wisselend stimulerende (via GHRH) en
inhiberende (via somatostatine) invloed van de hypothalamus. Het secretiepatroon van GH
verandert bij het ouder worden. Reeds na het 20ste levensjaar daalt de gemiddelde GH-
concentratie per 24 uur en neemt de pieksecretie af met GHRH-stimulatie. Boven het 50ste
levensjaar zou men van een somatopauze kunnen spreken.
Effecten van GH komen slechts tot uiting in weefsels die specifieke GH-receptoren hebben.
Leverweefsel heeft de hoogste concentratie GH-receptoren, maar receptoren zijn ook
aangetoond op de cellen van mesenchymale herkomst. In de lever stimuleert GH de
vorming van IGF-I, een groeibevorderende factor die vele soorten cellen op
Leerdoelen
1. Herhaling botaanmaak en –afbraak. (botmetabolisme)
a. Histologie!
b. Calciumhuishouding
c. Fosfaathuishouding
d. Rol van PTH en vitamine D
2. Osteoporose
a. Botdichtheid (diagnostiek)
b. Breuken bij osteoporose (welke kansen)
3. Veroudering van het bot (+onderscheid met osteoporose)
4. GEEN LEERDOEL: MEDICAMENTEUZE BEHANDELING VAN OSTEOPOROSE
1. Herhaling botaanmaak en -afbraak (botmetabolisme)
Op cellulair niveau wordt de botmassa gereguleerd door botvormende cellen, osteblasten,
en botresorberende cellen, osteoclasten. Beide typen cellen hebben ondanks een
verschillende herkomst, een zeer hecht samenwerkingsverband. Osteoblasten zijn afkomstig
uit de mesenchymale stamcellen, waaruit ook de myocyten, chondrocyten, adipocyten en
fibroblasten ontstaan.
Osteoclasten
daarentegen komen,
evenals alle macrofaag-
achtigen, voort uit de
pluripotente
hematopoëtische
stamcellen. De activiteit
van de botcellen bestaat
uit een steeds
weerkerende cyclus van
aanmaak en afbraak, met
modellering op jonge
leeftijd en remodellering
op volwassen leeftijd.
Osteoblasten,
osteoclasten en hun
voorlopercellen werken
daartoe samen in
zogenaamde metabole
eenheden van het bot
(bone metabolic units), de
functioneel eenheden van
de botcellen. In iedere
afzonderlijke BMU vindt
eenzelfde cyclisch proces
plaats: activering van
osteoclast-voorlopercellen tot osteoclasten met resorptie van bot, gevolgd door activeren
van osteoblast-voorlopercellen tot osteoblasten met osteoïdformatie en mineralisatie.
, Vele systemische en lokale groeifactoren, waaronder IGF’s, sturen dit proces op
verschillende niveaus, waarbij osteoblasten en osteoclasten afzonderlijk kunnen worden
beïnvloed, maar elkaar ook wederzijds kunnen beïnvloeden. Drie factoren bepalen het
uiteindelijke effect van de BMU’s op de botmassa: de balans tussen aanmaak en afbraak
per BMI (de remodelleerbalans), het aantal actieve BMU’s per oppervlakte-eenheid van het
bot en de activeringsfrequentie per BMU (samen de turnover, of botomzetting). Onder
normale omstandigheden zijn bij gezonde volwassenen tot ongeveer het 45e levensjaar de
resorptie en de formatie in evenwicht: er wordt evenveel bot gevormd als geresorbeerd.
Veranderingen van het metabolisme van het bot treden vooral op omstreeks de menopauze
en bij het ouder worden. Het mechanisme hierbij is echter verschillend. Bij postmenopauzaal
botverlies gaat de balans tussen resorptie en formatie verloren. De onttrekking van
oestrogeen leidt tot een overheersen van de activiteit van osteoclasten. De turnover is hoog
met een verhoogde activiteit van zowel osteoclasten als osteoblasten en de
remodelleerbalans is negatief, leidend tot verlies van bot.
Langdurig overheersen van de activiteit van de osteoclasten is desastreus; trabekels
worden geperforeerd, waarbij potentiële plekken voor de aanmaak van nieuw bot verloren
gaan. In de perimenopauzale periode verliezen vrouwen boven het leeftijdsgebonden
botverlies gedurende 10 jaar nog een extra hoeveelheid bot (2-4 per jaar).
Veroudering daarentegen leidt tot een verminderde activiteit van osteoclasten en
osteoblasten, met een negatieve balans tussen de twee typen cellen; er is een lage turnover
en een negatieve remodelleerbalans.
Ten opzichte van de vooral genetisch bepaalde piekbotmassa verliezen vrouwen in de loop
van het leven ongeveer 50 van het trabeculaire bot en 30 van het corticale bot. Bij mannen
is dit respectievelijk 30 en 20. Langdurige invloeden op het gebied van voeding (te weinig
calcium en vitamine D), beweging (immobilisatie), intoxicatie (roken) of hormonale status
(amenorroe, hypogonadisme, hyper(para)thyreoïdie) beïnvloeden zowel de piekbotmassa
als het verliespercentage in negatieve zin. De kans op het ontstaan van fracturen neemt toe,
aanvankelijk vooral in botten met een hoog percentage trabeculair bot (zoals de wervels),
later gevolgd door fracturen van de pijpbeenderen met relatief meer corticaal bot (zoals het
collum femoris). Het eerst ontstaan van fracturen in trabeculair bot is waarschijnlijk het
gevolg van de metabole activiteit van het grote aantal cellen per volume-eenheid zuiver bot.
Niet alleen wordt de botmassa minder, ook de spierkracht en de neuromusculaire koppeling
nemen af bij het verouderen. De totale spiermassa vermindert met ongeveer 30. Dit draagt
bij tot vallen en een verhoogd risico voor een fractuur. Vermoedelijk spelen hierbij GH, IGF-I
en mogelijk ook oestrogeen een rol. Osteoblasten en myocyten hebben dezelfde stamcel en
in het centrale en perifere zenuwstelsel zijn receptoren voor IGF-I aangetoond.
GH en IGF-I
Groeihormoon (GH) is een polypeptidehormoon, geproduceerd door de voorkwab van de
hypofyse. De secretie is pulsatiel als gevolg van de wisselend stimulerende (via GHRH) en
inhiberende (via somatostatine) invloed van de hypothalamus. Het secretiepatroon van GH
verandert bij het ouder worden. Reeds na het 20ste levensjaar daalt de gemiddelde GH-
concentratie per 24 uur en neemt de pieksecretie af met GHRH-stimulatie. Boven het 50ste
levensjaar zou men van een somatopauze kunnen spreken.
Effecten van GH komen slechts tot uiting in weefsels die specifieke GH-receptoren hebben.
Leverweefsel heeft de hoogste concentratie GH-receptoren, maar receptoren zijn ook
aangetoond op de cellen van mesenchymale herkomst. In de lever stimuleert GH de
vorming van IGF-I, een groeibevorderende factor die vele soorten cellen op
