Osteogenesis imperfecta: Knochen wie aus Glas

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Fehler in der Erbmasse bewirken, dass Kollagen unzureichend oder von minderer Qualität gebildet wird. Das beschert den Trägern der Gendefekte Knochenmaterial, das zerbrechlich wie Glas erscheint. Oft finden sich bei der Osteogenesis imperfecta (Glasknochenkrankheit) aber zusätzlich auch noch andere krankhafte Veränderungen.

Erscheinen auf Röntgenbildern Knochen ähnlich transparent wie Glas, weist das auf eine Osteogenesis imperfecta (griech.: osteon = Knochen, genesis = Entstehung, lat.: imperfectus = unvollkommen, unvollendet; Glasknochenkrankheit, Glasknochenerkrankung) hin. Von dieser seltenen, erblich bedingten Störung des Knochenstoffwechsels mit Instabilität und abnorm hoher Brüchigkeit der Knochen gibt es mehrere Formen mit verschiedenem Erbgang und unterschiedlichem Verlauf.

Ursache: gestörte Kollagensynthese

Kollagene sorgen als Strukturproteine für die Elastizität und Stabilität des Bindegewebes, also auch der Knochenmatrix. Der Osteogenesis imperfecta liegen durch Gendefekte bedingte Störungen der Kollagenbildung (betrifft meist das Kollagen Typ 1) zugrunde. In der Folge kommt es entweder zu dessen verminderter Synthese, wobei das Kollagen selbst aber intakt ist, was zu einer milden Ausprägung der Erkrankung (Lobstein-Krankheit) führt. Oder es wird überwiegend defektes Kollagen produziert und auch die Verdrillung der Kollagen-Tripelhelix kann fehlerhaft verlaufen, was eine verminderte Stabilität bedingt und zu einer schweren Ausprägung der Erkrankung führt. Zusätzlich sind die Knochenauf- und Knochenabbauprozesse beeinträchtigt, denn die für den Aufbau zuständigen Osteoblasten funktionieren nur eingeschränkt, die den Knochenabbau steuernden Osteoklasten hingegen sind hyperaktiv.

An den Gebeinen zeigen sich deshalb

  • eine verzögerte Ossifikation (Bildung von Knochengewebe während der Wachstumsphase)
  • eine verringerte Knochenmasse
  • multiple Frakturen (Brüche) und eine überschießende Bildung minderwertigen Knochenmaterials an den Bruchstellen
  • Verbiegungen durch den hohen Muskelzug oder gar Verformungen z.B. der Schädelkalotte, Wirbelkörper (Platyspondylie = Flachwirbel), des Beckens, Brustkorbs (Gefahr: Atemnot) oder der Wirbelsäule (z.B. Skoliose = Seitwärtsneigung)
  • ev. besondere Gesichtszüge: einem Dreieck ähnliche Gesichtsform, breite Stirn mit ausladenden Seiten und abstehenden Ohren
  • Verkürzungen vor allem der langen Röhrenknochen (Arme und Beine)
  • auf Röntgenbildern sichtbare Kallusbildungen (Narbengewebe des Knochens)

Wobei sich die meisten Knochenbrüche im Kindesalter ereignen, aber, da die Knochen mit den Jahren in der Regel an Festigkeit zunehmen, nach der Pubertät seltener werden, mit dem Alter (Wechseljahre) aber aufgrund der abnehmenden Knochendichte und eventuell erhöhten Sturzanfälligkeit wieder ansteigen können.

Darüber hinaus führt das unzureichend und/oder fehlerhaft gebildete Kollagen zu verschiedenen Symptomen auch in anderen kollagenhaltige Organen (Bänder, Knorpel, Sehnen, Muskeln, Sklera, Gefäßwände, Dentin = knochenähnliche Zahnsubstanz) wie beispielsweise:

  • blaue Skleren: Aufgrund des Kollagenmangels der Sklera (normalerweise weiße Lederhaut der Augen) schimmert die darunterliegende gefäßreiche Aderhaut bläulich durch.
  • eine Schwerhörigkeit oder Kurzsichtigkeit
  • eine Dentinogenesis imperfecta (gestörte Zahnbildung): verfärbte und brüchige Zähne
  • eine Neigung zu Hämatomen (Blutergüsse) und Leisten- und Nabelbrüchen
  • eine Aortendilatation (Erweiterung der Hauptschlagader) oder -insuffizienz (Herklappenfehler)
  • überstreckbare Gelenke, auch Gelenkverkürzungen bis hin zur Gelenkversteifung und Fußfehlstellungen (Platt-, Klumpfuß)
  • eine verringerte Muskelspannung (Hypotonie)
  • eine durchscheinende Haut
  • ein Kleinwuchs

Allerdings: Die Glasknochenkrankheit geht nicht mit geistigen Behinderungen einher.

Klassifikation der Osteogenesis imperfecta

Von der Osteogenesis imperfecta gibt es mehrere Formen, die sich jedoch sehr variabel gestalten, sodass sich ihre Träger nicht immer klar einem der vier Erkrankungstypen zuordnen lassen.

Typ I (Hoeve-Syndrom, Lobstein-Krankheit): Bei dieser mildesten und zugleich häufigsten Form der Osteogenesis imperfecta mit autosomal-dominantem Erbgang gestaltet sich der Körperbau meist normal und eventuelle Knochenverformungen sind nur gering ausgeprägt. Sie wird oft nicht sofort entdeckt, sondern erst wenn Kinder – etwa beim Laufen lernen – mehrere Knochenbrüche erleiden. Daher bleibt die Erkrankung öfters lange unbemerkt und wird deshalb auch als Osteogenesis imperfecta tarda (tarda = verzögert) bezeichnet. Typisch für sie sind blaue Skleren. Nach der Pubertät gesellt sich oft eine Schwerhörigkeit hinzu.

Typ II (Vrolik-Krankheit): Diese autosomal-rezessiv vererbte, schwerste Form der Glasknochenkrankheit mit vielfachen Knochenbrüchen, blauen Skleren, Schädelknochen mit Lücken und scharfkantigen Rändern sowie starken Knochenverformungen (dünne, gebogene Knochen) und -verkürzungen (Resultat: Minderwuchs) führt in den meisten Fällen bereits im Mutterleib, während der Geburt oder spätestens im Säuglingsalter zum Tod.

Typ III: Bei dieser autosomal-rezessiv vererbten Form fällt eine deutlich erhöhte Knochenbrüchigkeit und Wachstumsverzögerung mit starken Knochenverformungen auf. Oft entwickelt sich die Notwendigkeit, im Rollstuhl zu sitzen.

Typ IV: Diese autosomal-dominant vererbte Art von Glasknochenkrankheit nimmt einen variablen Verlauf mit unterschiedlichem Schweregrad hinsichtlich Knochenbrüchigkeit und -deformitäten. Oft besteht ein Kleinwuchs.

Manche Wissenschaftler unterscheiden zusätzlich:

Typ V: Charakteristisch ist eine spontan überschießende Bildung von Kallus (neugebildetes Knochengewebe nach einer Fraktur), ohne dass ein Bruch mit anschließender Verknöcherung stattgefunden hat. Zudem lagern sich Kalziumsalze ins Bindegewebe zwischen Schien- und Wadenbein (membrana interossea cruris) sowie Elle und Speiche (membrana interossea antebrachii) ein, was die Ein- und Auswärtsdrehung von Unterschenkel bzw. Unterarm blockiert.

Typ VI: Er liegt vor, wenn typische Symptome der Glasknochenkrankheit auftreten, aber keine Mutation auf den Kollagen-Genen auf Chromosom 7 und 17 nachweisbar ist.

Typ VII: Die äußerst seltene, bisher nur bei einem kanadischen Indianerstamm gefundene Osteogenesisform zeichnet sich durch eine Rhizomelie, d.h. Verkürzung der Oberschenkel und -arme im Verhältnis zu den Unterschenkeln und -armen aus.

Diagnose & Therapie

Gehäufte Knochenbrüche liefern erste Hinweise auf die Erkrankung. Erhärtet durch die Anamnese (Erhebung der Krankengeschichte), in der sich Angaben finden können wie “Knochenbruch schon bei leichtesten Bewegungen (z.B. Umdrehen im Bett)“. Nachgewiesen durch Röntgenbilder, die eine erhöhte Transparenz der Knochen (erscheinen glasartig und durchscheinend) erbringen, weil es diesen an Substanz fehlt. Darauf zeigen sich auch etwaige Kallusbildungen und Knochendeformierungen sowie eine Osteoporose, die auch mittels einer Knochendichtemessung erfasst wird. Eine Kollagenanalyse aus Fibroblastenkulturen (Bindegewebszellen) oder – vorgeburtlich – aus Chorionzotten (Teil des Mutterkuchens) gibt Aufschluss darüber, welche Form von Osteogenesis imperfecta vorliegt.

Da die Ursache der Osteogenesis imperfecta in den Genen liegt, ist keine kausale Therapie möglich und beschränkt sich die Behandlung auf die Linderung der Symptome. So wird etwa versucht, durch

  • die Gabe von Calcitonin, Vitamin D, Fluor und Biphosphonaten den Krankheitsverlauf zu verlangsamen und abzumildern, d.h. die Knochendichte und -qualität und damit die Beweglichkeit zu verbessern sowie Knochenbrüche und Knochenschmerzen einzudämmen.
  • mit Physiotherapie, Osteopathie und Sport (z.B. Schwimmen) einem weiteren Knochenabbau vorzubeugen sowie durch Muskelaufbau und isometrische Übungen die Sturzgefahr und damit das Bruchrisiko zu verringern.
  • mit Schienen oder Orthesen (Korsett, Knochenschiene aus Kunststoff, in die z.B. ein Bein eingebettet wird, Ganzkörperschale für Kinder, Sitz- oder Liegeschale zur Entlastung der Wirbelsäule) Knochen zu stabilisieren.
  • mit einem in den Knochen eingebrachten Marknagel diesen zu stabilisieren.
  • Mit Hilfsmitteln wie Gehstöcken oder Rollatoren eine eingeschränkte Gehfähigkeit zu unterstützen.

Kommt es zu Frakturen, werden diese chirurgisch und orthopädisch versorgt. Deformierungen werden – so möglich – operativ begradigt und mit sogenannten Teleskopnägeln stabilisiert.

 

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