Montag, 11. Oktober 2010

Die Knochen-Baustelle (1): Zellen

Der permanente Auf- und Abbau unserer Knochensubstanz, das sog. Remodeling, spielt sich auf mikroskopisch kleiner Ebene ab, ohne dass wir davon etwas mitbekommen. Es handelt sich hierbei um hochkomplizierte Vorgänge, an denen eine Vielzahl von Strukturen und Substanzen fein aufeinander abgestimmt zusammenarbeiten. Die Hauptrolle beim Remodeling spielen:
  • Zellen: Osteoblasten, Osteoklasten, Osteozyten
  • Hormone: Vitamin D, Parathormon, Calcitonin, Östrogen, Testosteron
  • Mineralien: überwiegend Calcium und Phosphat


Osteoblasten sind knochenaufbauende Zellen, deren Vorläufer aus dem Knochenmark stammen und die Kollagen (die Kittsubstanz des Knochens) und Calcium-Phosphor-Verbindungen herstellen. Sie werden dabei von einer Vielzahl von Hormonen und anderen Substanzen gesteuert. Einige Osteoblasten bleiben dabei auf der Strecke: sie ummauern sich mit Knochensubstanz und verwandeln sich in Osteozyten, die in die Knochensubstanz eingebaut werden. Der Aufbau neuer Knochensubstanz ist ein sehr langsamer Prozess und dauert mehrere Wochen. 

Osteoblasten


Osteoklasten sind knochenabbauende Riesenzellen, deren Vorläufer ebenfalls aus dem Knochenmark stammen und die beschädigtes, überaltertes Knochengewebe innerhalb weniger Tage eliminieren. Dazu geben sie Enzyme ab, die das Mineral und Kollagen auflösen, damit sie es aufnehmen und verdauen können. Auch die Osteoklasten werden von einer Vielzahl an Hormonen und ähnlichen Substanzen gesteuert. Östrogene hemmen die Bildung von Osteoklasten, was erklärt, warum Frauen in den Wechseljahren (dann fällt der Östrogenspiegel) einem erhöhten Knochenabbau ausgesetzt sind.

Osteoklasten



Osteozyten sind knochenüberwachende Zellen. Sie entstehen aus Osteoblasten, die sich mit der selbst gebildeten Knochensubstanz begraben haben, ein Schicksal, dass fast jeden 10. Osteoblasten ereilt. Sie sind wichtig für den Transport von Stoffen im Knocheninneren, überwachen den Alterungsprozess des Knochens und geben augenscheinlich auch das Kommando zum Ab- und Aufbau von Knochensubstanz. Die Dichte der Osteozyten ist eng an die Knochendichte gekoppelt. Nimmt im Alter die Zahl der Osteozyten ab, so kommt es zwangsläufig zur Abnahme von Knochenmasse und Knochenqualität.

Osteozyten


Das Remodeling unserer Knochen ist von großer Bedeutung für die Entstehung einer Osteoporose, denn sie entsteht, wenn über die Jahre immer ein wenig mehr Knochensubstanz abgebaut als wieder aufgebaut wird. Eine negative Knochenbilanz kann drei verschiedene Ursachen haben:
  •  Erhöhte Osteoklasten-Aktivität
  • Verminderte Osteoblasten-Aktivität 
  • Verminderte Osteoklasten- und Osteoblasten-Aktivität