Ursachen und Risikofaktoren von Knochenerkrankungen

Von Knochenbrüchen (Knochenbrüchen) bis hin zu lähmender Arthritis gibt es viele Formen von Erkrankungen, die Ihre Knochen betreffen. Eine Vielzahl von Knochenerkrankungen können zu Anomalien in Knochen und Gelenken führen, das Risiko für Frakturen erhöhen und chronische Schmerzen und Behinderungen verursachen.

Genetik, Alter, Hormone, Beruf, Aktivitätsniveau, Lebensstil und Umweltfaktoren spielen alle eine Rolle bei der Entstehung von Knochenerkrankungen. Hier erfahren Sie, was Sie über die häufigsten Ursachen und Risikofaktoren verschiedener Knochenerkrankungen wissen müssen.

 

Häufige Ursachen

Es gibt viele verschiedene Arten von Knochenerkrankungen. Einige dieser Erkrankungen betreffen vor allem Erwachsene, während andere als Knochenerkrankungen im Kindesalter gelten . Viele dieser Erkrankungen können sich jedoch unabhängig vom Alter entwickeln und werden auf andere Ursachen und Risikofaktoren als das Alter oder zusätzlich zum Alter zurückgeführt.

Die häufigsten Ursachen für Knochenerkrankungen sind:

  • Genetik
  • Alter
  • Sex
  • Ethnizität
  • Beruf
  • Umweltfaktoren
  • Bakterien
  • Verletzungen und Überbeanspruchung
  • Entzündliche Arthritis
  • Diabetes und Hormonstörungen

Genetik

Viele Erkrankungen des Skelettsystems gelten als angeboren , da sie entweder bereits bei der Geburt erkennbar sind oder kurz nach der Geburt auftreten. Das bedeutet natürlich nicht, dass alle angeborenen Knochenerkrankungen genetisch bedingt sind. Einige angeborene Erkrankungen werden durch Faktoren im Zusammenhang mit Schwangerschaft, Entbindung und frühem Säuglingsalter verursacht.

Genetische Faktoren spielen bei vielen Krankheiten eine Rolle und oft sind die mit genetischen Knochenerkrankungen verbundenen Faktoren unbekannt und vorhersehbar. Tatsächlich hängen viele Knochenerkrankungen mit der Familiengeschichte zusammen und können über Generationen hinweg innerhalb einer Familie vererbt werden. Weitere Informationen zur Genetik von Knochenerkrankungen finden Sie weiter unten.

Alter

Mit zunehmendem Alter kommt es häufig zu Veränderungen der Knochengesundheit. Osteoporose , eine Erkrankung, bei der die Knochen schwach und brüchig werden, wird häufig bei älteren Erwachsenen diagnostiziert, da die Knochendichte verringert ist und die Knochen leichter brechen. Auch Muskelschwäche kann zur Instabilität der Knochen beitragen.

Das Alter ist auch eine der Hauptursachen für die Entwicklung von Osteoarthritis (OA), einer durch Abnutzung bedingten Arthrose , bei der das flexible Gewebe – Gelenkknorpel genannt – an den Knochenenden zusammenbricht. Da sich Knorpel nicht regenerieren kann, kommt es mit dem Alter zu zerstörerischen Veränderungen, die schließlich zu dauerhaften Knochen- und Gelenkschäden führen.

Ethnizität und Rasse

Es gibt Unterschiede bei Knochenerkrankungen zwischen ethnischen Gruppen. Viele davon hängen mit der Körpergröße und -zusammensetzung zusammen. Die  meisten Studien zu ethnischer Zugehörigkeit und Knochenerkrankungen beziehen sich auf die Knochenmineraldichte, obwohl viele dieser Studien keinen Zusammenhang mit den Frakturraten haben. Dennoch beeinflusst die ethnische Zugehörigkeit die Knochenstruktur und -stärke.

Einige genetisch bedingte Knochenerkrankungen – wie Morbus Paget , eine Knochenerkrankung, die den Ersatz von altem Knochengewebe durch neues Gewebe stört – kommen bei ethnischen Gruppen häufig vor.

Morbus Paget der Knochen betrifft Menschen aller ethnischen und rassischen Gruppen, Menschen asiatischer Abstammung scheinen jedoch weniger häufig davon betroffen zu sein. Die Krankheit  scheint bei Weißen häufiger aufzutreten, während sie bei Schwarzen seltener vorkommt.

 

Sex

Es scheint, dass Frauen ein höheres Risiko für entzündliche Arthritiserkrankungen , Arthrose und Osteoporose haben. Unter entzündlicher Arthritis versteht man eine Gruppe von Arthritis-Erkrankungen , die durch ein überaktives System verursacht werden. Zu den entzündlichen Arthritis-Erkrankungen gehören Psoriasis-Arthritis , RA, Spondylitis ankylosans und Lupus .

Viele dieser Erkrankungen sind durch eine Gelenkentzündung gekennzeichnet , die zu Gelenkschmerzen und Steifheit führt. Entzündliche Arthritis-Erkrankungen wirken sich auch auf andere Bindegewebe aus, darunter Lunge, Herz, Haut, Augen und andere Organe. Diese Arten von Arthritis können zu irreversiblen Schäden führen.

Es ist bekannt, dass entzündliche Arthritis-Erkrankungen mehr Frauen als Männer betreffen. Das lebenslange Risiko, an RA zu erkranken, beträgt 3,6 % für Frauen und 1,7 % für Männer. 3

Biomechanisch und hormonell bedingt kommt Arthrose häufiger bei Frauen vor. 4 Aus biomechanischer Sicht tragen die einzigartige Funktion und Bewegung der Gelenke von Frauen, einschließlich breiterer Hüften, flexiblerer Gelenke, Hypermobilität (Doppelgelenkigkeit) und Geburt, alle zum Risiko für Arthrose bei.

Es wird angenommen , dass verminderte Hormone – insbesondere Östrogen und Testosteron – eine Rolle bei der Entwicklung von Arthrose bei Frauen spielen. Tatsächlich steigt die Arthroserate nach der Menopause – der Zeit im Leben einer Person, in der ihre Periode ausbleibt – sprunghaft an.

Ein reduzierter Testosteronspiegel, der bei Frauen bereits in geringen Mengen vorhanden ist, erhöht das Risiko für Arthrose, da Testosteron im Allgemeinen zum Aufbau und zur Stärkung der Muskulatur beiträgt, um die Gelenke zu stützen und das Arthroserisiko zu senken.

Auch das weibliche Geschlecht ist ein Risikofaktor für Osteopenie und Osteoporose. 5 Dies liegt daran, dass Frauen kleine Knochen haben und mit zunehmendem Alter aufgrund des verminderten Östrogenspiegels an Knochendichte verlieren. Osteopenie tritt auf, wenn der Körper nicht so schnell neuen Knochen bildet, wie er alten Knochen resorbiert, was schließlich zu einer geringen Knochenmasse und schwachen Knochen führt.

Beruf

Berufsbedingte Knochenerkrankungen sind selten, obwohl mit Arthrose ein gewisses Berufsrisiko verbunden ist. Körperliche Arbeitsbelastung ist einer der häufigsten beruflichen Risikofaktoren für Arthrose. 6

Weitere Risikofaktoren am Arbeitsplatz, die zu OA beitragen, sind regelmäßiges Knien, Treppensteigen, Bücken und sich wiederholende Bewegungen. Darüber hinaus erhöht eine genetische Veranlagung für Arthrose das berufsbedingte Risiko für die Erkrankung.

Zu weiteren berufsbedingten Risiken für Knochenerkrankungen zählen Berufe, in denen eine Person schädlichen Stoffen ausgesetzt sein kann, wie sie beispielsweise bei Arbeiten im Landschaftsbau eingesetzt werden. RA wurde mit der Exposition gegenüber arbeitsbedingten Toxinen in Verbindung gebracht. Ein Bericht aus dem Jahr 2017 in der Zeitschrift Arthritis & Care kommt zu dem Schluss, dass diese Art der beruflichen Exposition ein dominanter Risikofaktor für RA ist. 7

Umweltfaktoren

Die Einwirkung bestimmter Giftstoffe kann die Knochengesundheit beeinträchtigen. Dazu gehört die Belastung durch Schwermetalle, Pilzgifte, Asbest, Chlor, Umweltschadstoffe, Nikotin und berufsbedingte Chemikalienbelastung.

Beispielsweise wird Autoimmunität im Zusammenhang mit entzündlicher Arthritis auf die Exposition gegenüber giftigen Chemikalien und Umweltgiften zurückgeführt. Bisphenol  A (BPA) ist ein Toxin, das dafür bekannt ist, entzündliche Arthritis und andere Autoimmunerkrankungen (durch ein interaktives Immunsystem ausgelöste Erkrankungen) auszulösen. BPA ist in vielen Arten von Verbraucherprodukten enthalten.

Bakterien und Infektionen

Infektiöse Knochenerkrankungen – wie Osteomyelitis – werden durch Bakterien verursacht. Häufige Bakterien, die mit Knocheninfektionen in Verbindung gebracht werden, sind Staphylococcus -Bakterien. Bakterielle  Infektionen von Knochen oder Knochenmark können sehr gefährlich sein, insbesondere wenn sie unbehandelt bleiben.

Infektionen können auch zu einigen Arten entzündlicher Arthritis beitragen. Ein Bericht aus dem Jahr 2014 im Journal of Clinical and Cellular Immunology legt nahe, dass eine Infektion RA auslösen kann, wenn ein Teil des Immunsystems seine Fähigkeit zur Bekämpfung von Bakterien oder Infektionen verliert, wenn die Infektion zu einer Überaktivität des Immunsystems führt oder die Reaktion des Immunsystems auf eine Infektion beeinträchtigt ist Körperteile angreifen. 10

Verletzungen und Überbeanspruchung

Viele Arten von Gelenk- und Knochenverletzungen können Ihr Risiko für die Entwicklung von Arthrose erhöhen, insbesondere solche, die mit Gelenkinstabilität einhergehen, z. B. Luxationen und Bänderrisse . Knochen-  und Gelenkverletzungen können auch durch Überbeanspruchung und sogar Missbrauch über einen längeren Zeitraum entstehen.

Entzündliche Arthritis

Einige Arten entzündlicher Arthritis können zur Entwicklung anderer Knochenerkrankungen beitragen, darunter Arthrose, Osteoporose und Osteopenie.

Arthrose kann auftreten, wenn eine entzündliche Arthritis zu Gelenkschäden und Knorpelabbau führt. Im Vergleich zu anderen Formen der entzündlichen Arthritis ist RA am häufigsten mit Arthrose verbunden. 12

Der Zusammenhang zwischen Osteoporose und entzündlicher Arthritis hängt mit Knochenschwund zusammen. Entzündliche Arthritis verursacht Knochenschwund durch lokalisierte Knochenerosion in und um ein entzündetes Gelenk. Das höchste  Risiko für Osteoporose und Osteopenie scheint der Zusammenhang dieser beiden Erkrankungen mit RA zu sein.

Diabetes und andere Hormonerkrankungen

Diabetes und andere Hormonstörungen können zu Entzündungen führen, die schließlich zu Arthrose führen. Unkontrollierter Diabetes kann zum Abbau von Knochen und Gelenken führen und Arthrose und Osteoporose verursachen. Menschen mit Diabetes, insbesondere solche mit Typ-1-Diabetes, haben tendenziell eine schlechtere Knochenqualität und ein erhöhtes Risiko für Knochenbrüche. 14

Hormonstörungen können sich auch auf das menschliche Skelett auswirken. Überaktive Nebenschilddrüsen oder Hyperparathyreoidismus können beispielsweise zu übermäßigem Knochenabbau führen und das Risiko für Knochenbrüche erhöhen. 15

Keine bekannten Ursachen

Einige Knochenerkrankungen sind idiopathisch, das heißt, ihre Ursachen oder Prozesse sind unbekannt. Zwei Knochenerkrankungen im Kindesalter ohne bekannte Ursache sind die idiopathische juvenile Osteoporose (IJO) und die jugendliche idiopathische Skoliose .

IJO verursacht eine geringe Knochenbildung, einen übermäßigen Knochenverlust oder beides. Die idiopathische Skoliose bei Jugendlichen verursacht eine abnormale Krümmung der Wirbelsäule, die in der späten Kindheit oder Jugend auftritt.

 

Genetik

Metabolische Knochenerkrankungen – wie Osteogenesis imperfecta , Osteomalazie und Skelettdysplasie – werden durch Mendelsche Vererbungsmuster vererbt, bei denen eine Erkrankung von einem einzelnen, spezifischen Gen übernommen wird. 16 Über 500 Knochen- und Gelenkerkrankungen können nach einem Mendelschen Muster vererbt werden.

Skelettdysplasie umfasst über 450 Erkrankungen wie Osteogenesis imperfecta, Achondroplasie und andere Arten von Zwergwuchs sowie Hypochondroplasie. 17 Diese genetischen Knochenerkrankungen werden durch Mutationen verursacht, die von den Eltern an die Kinder weitergegeben werden und verhindern, dass sich die Knochen eines Kindes normal entwickeln und wachsen.

Skelettdysplasie wird nicht immer vererbt, und ein Kind kann die Erkrankung aufgrund einer neuen Genmutation entwickeln, die während der fetalen Entwicklung erworben wird.

Osteoporose, eine Knochenerkrankung, die die Knochen schwächer und brüchiger macht, und Osteopenie, eine Vorstufe der Osteoporose, die durch eine geringe Knochendichte gekennzeichnet ist, werden durch mehrere Gene bestimmt. 18

Sehr selten ist Osteoporose auf ein einzelnes Gen zurückzuführen. Die Gene, die eine niedrige Knochendichte verursachen, werden durch polygene Vererbung erworben, wobei ein einzelnes Merkmal von zwei oder mehr verschiedenen Genen kontrolliert wird. 19

Ein Vererbungsmuster für entzündliche Arthritis ist unklar, da viele genetische und umweltbedingte Faktoren bei der Entstehung dieser Erkrankungen eine Rolle spielen. Es ist jedoch  nicht ungewöhnlich, dass mehr als ein Familienmitglied an der gleichen Art von entzündlicher Arthritis leidet.

Menschen können das Risiko, an Arthrose zu erkranken, erben, nicht jedoch die Krankheit selbst. Und dieses  Risiko kann über Generationen von Familien weitergegeben werden. Forscher wissen nicht, ob es tatsächlich ein Vererbungsmuster für Arthrose gibt.

 

Risikofaktoren für den Lebensstil

Zu den Risikofaktoren des Lebensstils, die zu Knochenerkrankungen beitragen können, gehören ungesunde Ernährung, Bewegungsmangel, Übergewicht, Rauchen, übermäßiger Alkoholkonsum und die Einnahme einiger Arten von Medikamenten.

Ungesunde Diät

Eine kalzium- oder Vitamin-D-arme Ernährung kann das Risiko für Osteopenie oder Osteoporose erhöhen. Kalzium ist ein essentieller Nährstoff für gesunde Knochen, während Vitamin D für die Kalziumaufnahme notwendig ist. Eine verringerte Kalziumaufnahme trägt zu einer verringerten Knochendichte, einem frühen Knochenverlust und einem erhöhten Risiko für Frakturen bei.

Laut einer 2018 von der Zeitschrift Frontiers in Cellular and Infection Microbiology veröffentlichten Studie können bestimmte Substanzen in Lebensmitteln RA und andere Arten von entzündlicher Arthritis auslösen. 21 Forscher stellen außerdem fest, dass die in Milch und Rindfleisch vorkommenden Bakterien bei Menschen, die ein genetisches Risiko für die Erkrankung haben, RA auslösen können.

Ein sitzender Lebensstil

Menschen, die viel Zeit im Sitzen verbringen, haben im Vergleich zu aktiveren Menschen ein höheres Risiko für Arthritis und Osteoporose. Tatsächlich trägt körperliche Inaktivität zu vielen chronischen Krankheiten bei und kann sich negativ auf die Gesundheit auswirken.

Körpergewicht

Die Aufrechterhaltung eines gesunden Gewichts kann Ihnen dabei helfen, Ihre Knochengesundheit zu verbessern. Laut Johns Hopkins Arthritis Center kann beispielsweise ein Übergewicht von nur 10 Pfund die Kraft auf Ihre Knie bei jedem Schritt um bis zu 40 Pfund erhöhen. 22

Fragen Sie Ihren Arzt, wo Ihr Gewicht für Ihr Alter, Ihre Größe und Ihre Knochenstruktur liegen sollte.

Rauchen

Rauchen ist ein Risikofaktor für Arthrose, entzündliche Arthritis und Erkrankungen mit geringer Knochendichte. Rauchen kann auch das Risiko von Frakturen und die Zeit, die zur Heilung einer Fraktur benötigt wird, erhöhen. 23

Übermäßiger Alkoholkonsum

Untersuchungen zeigen, dass starker Alkoholkonsum zu einem verminderten Knochenumbau beiträgt, das Frakturrisiko erhöht und die Heilung von Frakturen verzögern kann. Dies  liegt daran, dass Alkohol das Kalziumgleichgewicht und die Produktion von Vitamin D stören kann.

Einige Medikamente

Die langfristige Einnahme bestimmter Medikamente kann die Aufnahme erschweren und zu Knochenschäden führen. Beispiele für Medikamente, die Knochen schädigen können, sind Kortikosteroide zur Behandlung von entzündlicher Arthritis, selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer zur Behandlung von Stimmungsstörungen, einige Medikamente gegen Krampfanfälle, hormonelle Kontrazeptiva und Protonenpumpenhemmer zur Reduzierung der Magensäure.

 

Ein Wort von Verywell

Es gibt viele Ursachen für Knochenerkrankungen und oft sind mehr Ursachen oder Risikofaktoren mit einer Knochenerkrankung verbunden. Einige dieser Ursachen und Risikofaktoren sind unvermeidbar, aber auf andere, einschließlich der Risikofaktoren des Lebensstils, haben Sie Einfluss. Durch bestimmte Maßnahmen können Sie das Risiko für bestimmte Arten von Knochenerkrankungen verringern.

Wenn Sie sich Sorgen über Ihre Knochengesundheit oder Risikofaktoren für Knochenerkrankungen machen, sprechen Sie mit Ihrem Arzt. Sie können verschiedene Tests anfordern – einschließlich eines genetischen Screenings oder eines Knochendichtetests –, um Ihr Risiko zu bestimmen und Möglichkeiten zur Reduzierung von Risikofaktoren vorzuschlagen.

24 Quellen
  1. Zengin A, Prentice A, Ward KA. Ethnische Unterschiede in der Knochengesundheit . Front Endocrinol (Lausanne) . 2015;6:24. doi:10.3389/fendo.2015.00024
  2. Merashli M, Jawad A. Paget-Krankheit des Knochens bei verschiedenen ethnischen Gruppen . Sultan Qaboos Univ Med J. 2015;15(1):e22-e26
  3. Crowson CS, Matteson EL, Myasoedova E, et al. Das lebenslange Risiko einer im Erwachsenenalter auftretenden rheumatoiden Arthritis und anderer entzündlicher rheumatischer Autoimmunerkrankungen . Arthritis Rheum . 2011;63(3):633-9. doi:10.1002/art.30155
  4. Contartese D, Tschon M, De Mattei M, et al. Geschlechtsspezifische Determinanten bei Arthrose: Eine systematische Überprüfung präklinischer Studien . Int J Mol Sci . 2020;21(10):3696. doi:10.3390/ijms21103696
  5. Cawthon PM. Geschlechtsunterschiede bei Osteoporose und Frakturen . Clin Orthop Relat Res . 2011;469(7):1900-1905. doi:10.1007/s11999-011-1780-7
  6. Yucesoy B, Charles LE, Baker B, et al. Berufliche und genetische Risikofaktoren für Arthrose: Eine Übersicht . Arbeiten . 2015;50(2):261-273. doi:10.3233/WOR-131739
  7. Ilar A, Alfredsson L, Wiebert P, et al. Beruf und Risiko, an rheumatoider Arthritis zu erkranken: Ergebnisse einer bevölkerungsbasierten Fall-Kontroll-Studie . Arthritis Care Res (Hoboken) . 2018;70(4):499-509. doi:10.1002/acr.23321
  8. Vojdani A, Pollard KM, Campbell AW. Umweltauslöser und Autoimmunität . Autoimmunerkrankung . 2014;2014:798029. doi:10.1155/2014/798029
  9. Olson ME, Horswill AR. Staphylococcus aureus-Osteomyelitis: Schädlich für die Knochen . Zellwirtsmikrobe . 2013;13(6):629-631. doi:10.1016/j.chom.2013.05.015
  10. Li S, Yu Y, Yue Y, et al. Mikrobielle Infektion und rheumatoide Arthritis . J Clin Cell Immunol . 2013;4(6):174. doi:10.4172/2155-9899.1000174
  11. Blalock D, Miller A, Tilley M, et al. Gelenkinstabilität und Arthrose . Clin Med Insights Arthritis-Muskel-Skelett-Erkrankung . 2015;8:15-23. doi:10.4137/CMAMD.S22147
  12. Lu MC, Liu KC, Lai NS, et al. Höhere Inzidenz von rheumatoider Arthritis bei Patienten mit symptomatischer Arthrose oder Arthrose-bedingter Operation: eine landesweite, bevölkerungsbasierte Fall-Kontroll-Studie in Taiwan.  BMJ geöffnet . 2015;5(12):e008513. doi:10.1136/bmjopen-2015-008513
  13. Adami G, Fassio A, Rossini M, et al. Osteoporose bei rheumatischen Erkrankungen . Int J Mol Sci . 2019;20(23):5867. doi:10.3390/ijms20235867
  14. Sözen T, Başaran NÇ, Tınazlı M, et al.  Muskel-Skelett-Probleme bei Diabetes mellitus .  Eur J Rheumatol . 2018;5(4):258-265. doi:10.5152/eurjrheum.2018.18044
  15. Kelly KM, Darnall CR. Parathyroid disorders. Am Fam Physician. 2013;88(4):249-257.
  16. Hannan FM, Newey PJ, Whyte MP, et al. Genetic approaches to metabolic bone diseases. Br J Clin Pharmacol. 2019;85(6):1147-1160. doi:10.1111/bcp.13803
  17. Krakow D. Skeletal dysplasias. Clin Perinatol. 2015;42(2):301-viii. doi:10.1016/j.clp.2015.03.003
  18. Clark GR, Duncan EL. The genetics of osteoporosis. Br Med Bull. 2015;113(1):73-81. doi:10.1093/bmb/ldu042
  19. Crouch DJM, Bodmer WF. Polygenic inheritance, GWAS, polygenic risk scores, and the search for functional variants. Proc Natl Acad Sci U S A. 2020;117(32):18924-18933. doi:10.1073/pnas.2005634117
  20. Marson A, Housley WJ, Hafler DA. Genetic basis of autoimmunity. J Clin Invest. 2015;125(6):2234-2241. doi:10.1172/JCI78086
  21. Sharp RC, Beg SA, Naser SA. Polymorphisms in protein tyrosine phosphatase non-receptor type 2 and 22 (ptpn2/22) are linked to hyper-proliferative t-cells and susceptibility to mycobacteria in rheumatoid arthritis. Front Cell Infect Microbiol. 2018;8:11. doi:10.3389/fcimb.2018.00011
  22. Johns Hopkins Arthritis Center. Role of body weight in osteoarthritis.
  23. NIH Osteoporosis and Related Bone Diseases ~ National Resource Center. Smoking and bone health.
  24. Eby JM, Sharieh F, Callaci JJ. Impact of alcohol on bone health, homeostasis, and fracture repair.  Curr Pathobiol Rep 8, 75–86 (2020). https://doi.org/10.1007/s40139-020-00209-7