Plasma-Biomarker im Zusammenhang mit Knochen bei pädiatrischer Gaucher-Krankheit im Zusammenhang mit Knochenpathologie bei pädiatrischen Patienten mit Gaucher-Krankheit

Die Gaucher-Krankheit (GD), die häufigste lysosomale Speicherstörung, wird durch einen Mangel des Enzyms Glucocerebrosidase verursacht. Klinisch gibt es je nach neurologischer Beteiligung drei Untertypen. Typ-1-GD (GD1) ist eine nicht-neuronopathische GD, und die GD-Typen 2 und 3 (GD2-3) sind neuronopathische Formen. Zu den Knochenbeteiligungen zählen Anomalien der Skelettstruktur wie Deformitäten des Erlenmeyerkolbens, zystische Veränderungen, Wachstumsverzögerungen, fortschreitende Kyphoskoliose, Osteonekrose, Anomalien der Knochendichte, Knochenbrüchigkeit und pathologische Frakturen, die bei verschiedenen klinischen GD-Typen in einem Spektrum auftreten.

Während Knochenkrisen selten sind (oft als Gaucher-Krisen bezeichnet), kann in der pädiatrischen Altersgruppe eine avaskuläre Nekrose (AVN) mit langfristiger Morbidität auftreten und ist häufig mit chronischen Schmerzen und orthopädischen Deformitäten verbunden, die mehrere chirurgische Eingriffe erfordern.

Die Entwicklung der Skelettentwicklung (Längs- und Knochenmassewachstum) unterliegt bekanntermaßen sowohl umweltbedingten als auch genetischen Einflüssen. Während der Kindheit ist das Skelettwachstum durch ein schnelles Knochenwachstum gekennzeichnet und verlängert die Knochen durch die Hinzufügung von Knochengewebe auf der Epiphysenfuge bis ins Jugendalter weiter. Die Verdickung von Röhrenknochen wird durch die Zugabe von Knochengewebe zu ihrer Oberfläche verarbeitet. Der Prozess des Knochenumbaus und der Knochenreparatur setzt sich nach der Geburt und im Erwachsenenalter fort.

Knochenmarkinfiltration und Knochenumbaudefekte, die als „Erlenmeyerkolbendeformität“ bezeichnet werden, sind die häufigsten Knochenerkrankungen im Zusammenhang mit GD. Ohne auf die GD gerichtete Intervention beginnt die Knochenbeteiligung normalerweise vor der Pubertät. Darüber hinaus weisen Kinder mit schwerer GD ein verzögertes Wachstum und eine verzögerte Pubertät auf (<5. Perzentil bei 34 % der Kinder). Allerdings sind die zugrunde liegenden Mechanismen der Regulierung der Knochenentwicklung und der damit verbundenen Komplikationen in der pädiatrischen Altersgruppe bei GD noch nicht vollständig bekannt. Weder die knochenspezifischen Biomarker noch ihre Beziehung zu Wachstumsfaktoren, die mit dem normalen Knochenumsatz während des normalen Wachstumsprozesses verbunden sind, wurden bei GD in der pädiatrischen Altersgruppe im Detail untersucht. Anomalien im Skelettwachstum und Knochenumsatz können mit der abnormalen Regulierung einiger Wachstumsfaktoren zusammenhängen, beispielsweise der Erhöhung des Fibroblasten-Wachstumsfaktors 23 (FGF23) oder der Hemmung von insulinähnlichen Wachstumsfaktoren (IGFs), was zu einer Knochenwachstumsförderung führt. Darüber hinaus führt eine chronische Entzündung zu Veränderungen in der Funktion und Differenzierung von Osteoklasten und Osteoblasten, die am Knochenwachstum und -umbau beteiligt sind.

Darüber hinaus könnte die Beurteilung der Knochenbeteiligung für die pädiatrische Altersgruppe eine Herausforderung darstellen. Der Knochenmarksersatz aufgrund von GD, der sich in die entgegengesetzte Richtung bewegt und mit dem erwarteten Verschwinden des roten Knochenmarks einhergeht, macht die Beurteilung des Knochenmarks mittels MRT zu einer Herausforderung und erfordert Erfahrung und technische Fähigkeiten zur Interpretation der bildgebenden Untersuchungen. Darüber hinaus ist die Technik der Knochendichtebestimmung bei Kindern, insbesondere für verschiedene Altersgruppen, immer noch nicht einheitlich.