Abnormale Struktur und Knochendichte bei Diabetes

Die Bevölkerungsstudien an Probanden mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes haben ein um das Vier- bis Zwölffache erhöhtes Frakturrisiko ergeben, insbesondere an Schulter, Hüfte, Knöchel und Fuß, im Vergleich zu einer Population von Nicht-Diabetikern gleichen Alters und Geschlechts.

Wenn Osteopenie (verminderte Knochenmineraldichte) bei Diabetikern mit Typ-1-Diabetes durchgängig mit einem Frakturrisiko verbunden ist, weisen Typ-2-Diabetiker häufig eine Knochenmineraldichte auf, die mit der von Nicht-Diabetikern vergleichbare oder sogar bessere Knochendichte aufweist.

Die verschiedenen genannten Ursachen für diese Veränderung der Knochenmenge und -qualität im Rahmen einer chronischen Hyperglykämie sind eine Störung der Interaktion zwischen Osteoblasten (Zellen, die Knochen bilden) und Osteoklasten (Zellen, die Knochen abbauen), teilweise vermittelt durch das System RANK/RANK- L/Osteoprotegerin mit verminderter Knochenbildung und erhöhten Osteolysen. Direkt beteiligt sind die periphere Neuropathie, die Glykationsproteine ​​(Modifikationen von Proteinen durch Zugabe von Glucose) und der Rezeptor von Glykationsproteinen.

Am Fuß sind diese Knochenveränderungen (Osteopenie und verminderte Knochenqualität) für die bei manchen Diabetikern beobachteten Deformationen verantwortlich, was zur Bildung des „Charcot-Fußes“ und dem Risiko von Wunden und Amputationen als Hauptursache für Behinderungen führt. Nur wenige Studien haben die Anomalien untersucht, die wir am Fuß von Diabetikern finden konnten, bevor sich die am Charcot-Fuß beobachteten Deformitäten entwickelten. In einer Studie wurde die mittels Ultraschall gemessene Knochenmineraldichte am Charcot-Fuß und am kontralateralen Fuß bei Probanden mit Typ 1 oder Typ 2 im Vergleich zu Probanden ohne diabetischen Charcot-Fuß untersucht. Die Autoren stellten bei Probanden mit Typ-1- und Typ-2-Diabetes im Vergleich zum kontralateralen Fuß einen mittels Ultraschall gemessenen Rückgang der Knochendichte am Charcot-Fuß fest. Lediglich bei Probanden mit Typ-1-Diabetes war die Knochendichte am kontralateralen Fuß im Vergleich zu Kontrollpersonen mit Diabetes verringert jedoch nicht bei Patienten mit Typ-2-Diabetes. Der Zusammenhang mit der peripheren Neuropathie ist nicht klar. Eine zweite Studie an Frauen mit Typ-1-Diabetes in der Prämenopause ergab ebenfalls eine mittels Ultraschall gemessene Abnahme der Knochendichte am Fersenbein im Vergleich zu Frauen ohne Diabetes. Keine dieser Studien konzentrierte sich auf die lokale Struktur des Knochens. Dennoch können wir vermuten, dass Hyperglykämie, einschließlich der Glykierung von Proteinen, strukturelle Veränderungen im Knochen von Diabetikern verursachen kann. Bisher war es schwierig, die Knochenstruktur nicht-invasiv zu verstehen. Der von der Firma Scanco entwickelte MicroScanner kann die Knochendichte und die Trabekelarchitektur des Handgelenks und des Knöchels mit einer Auflösung von 42 Mikrometern messen. Er erzeugt eine minimale Strahlung (3 MikrosV) und ermöglicht eine Auflösung von 80 Mikrometern. Es wurde bereits bei osteopenischen Frauen eingesetzt und zeigte signifikante Unterschiede in der Knochenarchitektur zwischen Frauen mit und solchen ohne Fraktur.

Annahmen und Ziele: Die Arbeitshypothesen lauten: 1 – Probanden mit Typ-1-Diabetes und/oder Typ-2-Diabetes haben im Vergleich zu Probanden ohne Diabetes ein Risiko für Osteopenie und/oder eine abnormale Knochenstruktur des Fußes (Kalkaneus und Knöchel), die zu Knochendeformitäten führen kann , Frakturen und Endstadium des Charcot-Fußes. Diese Anomalien werden durch das Vorliegen einer peripheren Neuropathie und höhere Plasmaspiegel fortgeschrittener Glykationsendprodukte begünstigt als bei Diabetikern ohne Knochenanomalien.

Die Ziele dieser Forschung sind die quantitative und qualitative Bewertung dieser Knochenanomalien im Fuß (Kalkaneus und Knöchel) durch den Einsatz von MicroScanner. Parallel dazu werden eine Ganzkörper-BMD und ein Fersenbeinultraschall durchgeführt, um die Knochenmineraldichte zu messen, wie sie in der klinischen Praxis bei einer definierten Population von Patienten mit Typ 1 oder Typ 2 realisiert wird. Diese Knochenanomalien werden mit dem Vorliegen einer peripheren Neuropathie und der Häufigkeit korreliert von fortgeschrittenen Glykationsendprodukten von Proteinen und Bezug auf Parameter chronischer Entzündungen und oxidativen Stresses, um die Pathophysiologie besser zu verstehen und eine gefährdete Bevölkerungsgruppe anzusprechen.

Die Bedeutung dieser Studie ist für die Behandlung des diabetischen Fußes von größter Bedeutung. Tatsächlich befassen wir uns im Moment hauptsächlich mit den Folgen von Diabetes, die sich auf die Knochen auswirken, wenn Knochendeformationen aufgetreten sind, mit der damit einhergehenden Behinderung und dem Risiko wiederkehrender Infektionen in Reibungsbereichen in dieser fragilen Umgebung. Das ultimative Ziel besteht darin, Menschen mit Diabetes anzusprechen, die subklinische Knochenanomalien aufweisen, darauf zu achten, Veränderungen an Knochendeformationen zu vermeiden und Wege zu finden, diese zu behandeln.