Repetitorium

Die Glasknochenkrankheit

Die Knochen „brechen wie Glas“, was der Erkrankung in der Umgangssprache ihren bildhaften Namen eingebracht hat. Die korrekte medizinische Bezeichnung der Störung, die auf einem Gendefekt beruht, lautet Osteogenesis imperfecta oder medizinisch auch kurz OI.

Das Röntgenbild dieser Hand zeigt eine typische Osteogenesis imperfecta, wie sie bei der Glasknochenkrankheit auftritt. Foto: BSIP-A1Pix-YourPhotoToday

Dieser junge Mann leidet seit seiner Geburt an einer schweren Form der Erkrankung mit starker Verkrümmung der Wirbelsäule und Minderwuchs. Foto: picture alliance
Der Defekt des Kollagentyp 1 kann nur durch gezielte Labordiagnostik aufgedeckt werden. Foto: doc stock-Jochen Tack
Die Knochendichtemessung gibt Aufschluss über die Ausmaße der Osteogenesis imperfecta. Foto: A1Pix-YourPhotoToday
Eine Genuntersuchung, eventuell schon pränatal, kann Aufschluss über den vorhandenen Gendefekt bringen. Foto: © foodmaster – Fotolia.com
Ein genetischer Defekt ist die Ursache der Glasknochenkrankheit. Foto: Sebastian Kaulitzki – Fotolia
Auch, wenn ein Sturz für das kranke Kind schwere Folgen haben kann, sollte es nicht „in Watte gepackt“ werden, sondern sich wie ein Kind bewegen dürfen. Foto: DAK-Cover-istockphoto
Typisch ist auch eine blaue Sklera, die bei diesem Kind sehr eindrucksvoll ausgebildet ist. Foto: Wikipedia-Herbert L. Fred, MD & Hendrik A. van Dijk
Knochenstruktur mit Defekten bei der Glasknochenkrankheit Foto: DocStock

Bei der Osteogenesis imperfecta (OI), der „unvollkommenen Knochenneubildung“, handelt es sich um eine seltene angeborene Störung des Binde- und Stützgewebes. Die Häufigkeit der Erkrankung wird mit 1:10 000 bis 1:30 000 der Neugeborenen angegeben. In Deutschland leben Schätzungen zufolge 4 000 bis 6 000 Menschen mit der Erkrankung, weltweit wird die Zahl der Betroffenen auf etwa eine halbe Million geschätzt. Allerdings ist von einer hohen Dunkelziffer auszugehen, was in erster Linie daran liegt, dass es auch mild verlaufende Krankheitsformen gibt, die erst im Erwachsenenalter diagnostiziert werden.

Die Vererbung ist mit dominantem Erbgang möglich, allerdings beruhen nach derzeitiger Kenntnis die meisten Krankheitsfälle auf einer Spontanmutation. Die Osteogenesis imperfecta stellt dabei keineswegs eine „neue Erkrankung“ dar. So gibt es Hinweise auf das Krankheitsbild schon bei ägyptischen Mumien, deren Lebenszeit etwa auf das Jahr 1 000 vor Christus datiert wurde. Erstmals „offiziell“ beschrieben wurde die OI im 18. Jahrhundert als Störung der „weichen Knochen“.

Gestörter Knochenaufbau

Üblicherweise aber erfolgt die Diagnose bereits im Kindesalter. Das ist vor allem bei den schweren Verlaufsformen der Fall, bei denen praktisch ein Knochenbruch dem anderen folgt. Betroffen sind vor allem die Extremitäten und insbesondere die Beine. In schweren Fällen kann dies zur Folge haben, dass die erkrankten Kinder gar nicht lernen können, selbstständig zu stehen oder zu gehen. Die Frakturen erfordern dabei keine großen Verletzungen oder Stürze, sondern ereignen sich bereits bei nichtigen Anlässen, zum Beispiel wenn der Betroffene sich im Bett herumdreht oder leicht an eine Tischkante stößt. Die Kinder erleiden dabei unter Umständen bis zu 20 Knochenbrüche pro Jahr.

In Einzelfällen ist sogar bereits eine vorgeburtliche Diagnosestellung möglich, wenn sich bei der Hüftgelenks-Sonografie oder generell bei den sonografischen Befunden Auffälligkeiten – wie zum Beispiel eine Fehlstellung der Beine – zeigen, die in Richtung einer OI weisen.

Hintergrund der Erkrankung ist ein Defekt des Kollagentyp 1, dem Hauptbestandteil des Kollagens. Dieses ist für den Aufbau der Knochenmatrix bedeutsam und verleiht dem Knochen Elastizität und mechanische Widerstandskraft. Hinzu kommt eine Insuffizienz der Osteoblasten, also der Zelltypen, die für den Knochenaufbau verantwortlich zeichnen. Gleichzeitig besteht eine erhöhte Aktivität der Osteoklasten, die den Knochenabbau steuern.

Der Gendefekt

Der Gendefekt ist inzwischen bekannt. Er liegt auf den Chromosomen 7 und 17 und beruht auf dem Austausch einer Aminosäure im Kollagen, was eine verminderte Synthese zur Folge hat. Daraus resultiert eine reduzierte Knochendichte und damit auch eine verminderte Knochenfestigkeit, dadurch bedingt eine erhöhte Knochenbrüchigkeit sowie ein erhöhtes Risiko für Verformungen der Knochen. Die Knochen zeigen im Röntgenbild dabei eine glasartig durchscheinende Struktur.

Die Frakturneigung ist vor allem in der Kindheit hoch, nimmt dann aber in der Pubertät ab, um sich im Erwachsenenalter unter Umständen sogar zu normalisieren, so heißt es auf der Webseite der Deutschen Gesellschaft für Osteogenesis imperfecta Betroffene e.V. (DOIG) (www.oi-gesellschaft.de). Allerdings ist nicht nur der Knochen von der Störung betroffen, sondern infolge des Kollagendefekts auch das Bindegewebe.

Frakturen entstehen zum Teil schon spontan

Die abnorme Knochenbrüchigkeit, die schon bei Bagatelltraumen oder sogar spontan zu Frakturen führt, bedingt vor allem Verformungen der Glieder, des Brustkorbs und auch des Kopfes. Die Knochenbrüchigkeit wie auch die Verformungen sind das typische Kennzeichen der OI. Beinfehlstellungen sind die zwangsläufige Folge. Sie sind wesentlich dafür verantwortlich, dass die meisten Patienten ohne spezielle operative Korrekturen über kurz oder lang kaum fähig sind zu gehen und zu stehen und ein Leben im Rollstuhl verbringen müssen.

Vielfältige weitere Symptome

Sehr häufig haben die Betroffenen außerdem weitere Symptome. Dazu gehören überstreckbare Gelenke und eine muskuläre Hypotonie. Die Patienten weisen meist eine weiche durchscheinende Haut auf und aufgrund des Kollagenmangels auch bläuliche Skleren, da die Aderhaut regelrecht durchscheint. Viele Betroffene leiden unter Kurzsichtigkeit, und oftmals entwickelt sich auch eine Mittel- und Innenohrschwerhörigkeit. Es kommt ferner oft zur Skoliose sowie zum Nabel- und/oder zum Leistenbruch und zu Atmungsproblemen infolge der Verformung des Brustkorbs. Zudem besteht oft ein Kleinwuchs.

Unterschiedliche Krankheitsformen

Bei den meisten Patienten liegt der Erkrankung eine Mutation in den bekannten Genen zugrunde. Bei einem Teil der Patienten ist es mittels der neuen Methode des Next- Generation-Sequencing, bei dem nahezu 25 000 Gene in einem Experiment analysiert werden können, allerdings inzwischen gelungen, die Veränderungen auf einen speziellen, bis dato unbekannten Gendefekt zurückzuführen.

Die Forschungsaktivitäten lieferten auch Hinweise darauf, dass möglicherweise verschiedene Krankheitsformen der OI existieren, die sich in ihren Krankheitsgrundlagen und auch ihrem Krankheitsverlauf unterscheiden. Die Hypothese nährt Hoffnungen, künftig die Krankheitsursachen besser verstehen und möglicherweise eine individualisierte, der jeweiligen Krankheitsform angepasste Behandlung entwickeln zu können.

Vier verschiedene Krankheitsformen

Unabhängig von der genetischen Zuordnung werden heutzutage im Wesentlichen vier verschiedene Krankheitstypen der OI unterschieden. Die häufigste Form stellt der Typ 1 dar, bei dem zwar normales Kollagen 1, aber zu wenig davon gebildet wird. Bei dieser Krankheitsform steht die erhöhte Knochenbrüchigkeit im Vordergrund. Bei den meisten Patienten zeigt sich die Erkrankung erst, wenn die Kinder laufen lernen, da dann oft die ersten Knochenbrüche auftreten.

Die Knochenheilung der Kinder ist aber nicht beeinträchtigt, was zur Folge hat, dass die Gefahr der Bildung von Deformationen weniger groß ist als bei anderen Krankheitsformen. Der Körperbau der Kinder ist daher praktisch normal, was auch dazu führen kann, dass die richtige Diagnose trotz mehrfacher Knochenbrüche erst deutlich verzögert gestellt wird. Dies geschieht zum Teil erst in der zweiten oder dritten Lebensdekade, wenn aufgrund der offensichtlichen „Knochendegeneration“ eine eingehende Untersuchung mit Knochendichtemessung veranlasst wird. Diese Krankheitsform wird daher auch als „Osteogenesis imperfecta tarda“ bezeichnet.

Die Typen

Bei der OI vom Typ 1 besteht zudem häufig auch eine Dentinogenesis imperfecta. Bis zu 50 Prozent der Betroffenen entwickeln außerdem eine Hörstörung, wobei das Innenohr wie auch das Mittelohr betroffen sein können.

Die schwerste Form der OI ist der Typ 2, bei dem sich die Erkrankung bereits vor der Geburt manifestiert und in aller Regel peripartal oder beim jungen Säugling zum Tode führt. Auch der Typ 3 ist eine schwer verlaufende Krankheitsform, bei dem die Kinder zwar das Säuglingsalter überleben, generell aber eine eingeschränkte Lebenserwartung haben. Die Typ 3 OI ist durch starke Knochenverformungen und meist auch durch Kleinwuchs gekennzeichnet. Da in aller Regel auch die Wirbelsäule erheblich verformt ist, sind die Betroffenen früher oder später auf einen Rollstuhl angewiesen.

Selten tritt der Typ 4 der Erkrankung auf. Die betroffenen Kinder bleiben etwa ab dem zweiten Lebensjahr in ihrem Alter zurück und entwickeln sehr häufig eine Wirbelsäulenverkrümmung. Die Kinder leiden seltener als bei anderen Krankheitsformen unter Hörstörungen, haben überproportional häufig jedoch eine Dentinogenesis imperfecta.

Frakturprophylaxe umfangreich nutzen

Eine ursächliche Behandlung der OI ist bislang nicht bekannt. Eine wesentliche allgemeine Maßnahme besteht in der Frakturprophylaxe. Hierbei kommen verschiedenste orthopädietechnische Hilfsmittel zum Einsatz. Im Säuglingsalter ist eine speziell für das jeweilige Kind angefertigte Liegeschale hilfreich, später kommen dann Orthesen zum Einsatz, die ebenfalls eigens angefertigt werden müssen.

Neben solchen allgemeinen Maßnahmen, mit denen der Patient möglichst vor Knochenbrüchen geschützt werden soll, gibt es die Möglichkeit der medikamentösen Behandlung mit Bisphosphonaten, die die Knochendichte verbessern und sich daher zunächst bei der Behandlung der Osteoporose etabliert haben. Verschiedene Wirkstoffe der Medikamentengruppe sind im Handel, jedoch sind die Erfahrungen mit dieser Therapieform bei der Osteogenesis imperfecta bislang noch begrenzt. Es fehlen insbesondere noch kontrollierte klinische Studien zur Wirksamkeit und Sicherheit der einzelnen Wirkstoffe. Ungeklärt ist unter anderem auch noch die Frage der optimalen Behandlungsdauer mit Bisphosphonaten. Auch sind sie mit erheblichen Nebenwirkungen behaftet (siehe Kasten).

Operative Verfahren

Die Knochenbrüche werden vor allem im Kindesalter laut Prof. Dr. Alfred Karbowski, Köln, mittels der üblichen Fixierung in Gips behandelt. Eine Drahtextension verbietet sich nach Angaben des Orthopäden aufgrund der schlechten Knochenqualität. Auch eine Teilstabilisierung mittels einer Platte ist bei der OI nicht sinnvoll, da sie ansonsten Prädilektionsstellen für erneute Frakturen schafft. Eine Korsettversorgung wäre zwar möglich, wird von den Patienten oft aber nicht akzeptiert.

Um Deformationen und weiteren Frakturen vorzubeugen, erfolgt nach Karbowski bei Heranwachsenden eine Schienung des gesamten betroffenen Knochens. Operativ kann außerdem bei bereits bestehender Deformität eine Marknagelung sinnvoll sein. Dabei werden mehrere Osteotomien durchgeführt und die Knochenteile anschließend mit einem Stahlstab verbunden. Bei der Teleskopnadelung können die Nadeln beim Längenwachstum der Kinder teleskopartig auseinander gezogen werden und somit „mitwachsen“. Durch die Marknagelung soll der Knochen stabilisiert und eine achsengerechte Stellung gewährleistet werden. Ungelöst ist nach Karbowski das Problem der Verformung der Wirbelsäule, das üblicherweise in Form einer Skoliose abläuft und sich mit zunehmendem Wachstum der Kinder und Jugendlichen noch verstärkt.

Keine Schonung, sondern Bewegung ist angezeigt

Die erkrankten Kinder brauchen ein hohes Maß an Pflege und Betreuung. Die Eltern müssen dabei lernen, entsprechend vorsichtig mit dem Kind umzugehen, beispielsweise beim Baden und beim Windelwechseln. Die Bettchen müssen gut gepolstert werden, und es ist insgesamt auf ein möglichst geringes Verletzungsrisiko zu achten.

Anders als man vielleicht meinen möchte, gehört aber zu den allgemeinen Maßnahmen der Behandlung einer OI nicht die körperliche Schonung. Die betroffenen Kinder und Erwachsenen werden hingegen motiviert, sich trotz des hohen Frakturrisikos viel zu bewegen, um stützende Muskulatur aufzubauen und damit Skelettveränderungen entgegenzuwirken.

Empfohlen werden insbesondere Krankengymnastik, Schwimmen und isometrische Übungen. Längere Phasen der Immobilität sind möglichst zu vermeiden, damit nicht noch ein Muskelabbau einsetzt und allein schon durch diese Inaktivität der Knochenabbau gefördert und so weiteren Frakturen Vorschub geleistet wird.

Eine regelmäßige physiotherapeutische Behandlung ist bei der OI deshalb unerlässlich. Sie kann, so schreibt Tanja Petersen auf der Webseite der DOIG, dazu beitragen, den Teufelskreis zwischen Knochenbruch, Inaktivität, verzögerter motorischer Entwicklung und eventuell erneuter Fraktur zu durchbrechen. Zur Behandlung gehört es nach ihren Ausführungen unter anderem auch, Ängste abzubauen. Die Knochenbrüche entstehen nach Petersen nicht durch die krankengymnastischen Übungen, sondern eher sogar spontan oder durch ungünstige Drehungen bei Alltagsbewegungen.

Die Betreuung erstreckt sich auch auf die Eltern, denen klar gemacht werden muss, dass man die erkrankten Kinder keinesfalls „in Watte packen“ sollte. Vielmehr muss es darum gehen, durch gezielte Übungen das verfügbare Bewegungspotenzial zu nutzen und auszubauen, die Körperwahrnehmung zu fördern und die Muskulatur zu kräftigen. Gleichzeitig soll durch die Krankengymnastik der Ausbildung von Kontrakturen entgegengewirkt und auch über diesen Weg Frakturen vorgebeugt zu werden.

Christine Vetter
Merkenicher Str. 224
50735 Köln

Aus Sicht der Zahnmedizin

Zahnbeteiligung bei der Osteogenesis imperfecta

Bei der Osteogenesis imperfecta (OI) handelt es sich um eine genetische Störung, die vor allem das Bindegewebe beeinflusst. Charakteristisch ist vor allem die gesteigerte Knochenfragilität; zugrunde liegen Mutationen der Kollagen-1-kodierenden Gene. Kollagen 1 ist ebenfalls für Skleren, Ligamente und Zähne ein wichtiges Protein. Die Dentinogenesis imperfecta (DI) wird in drei verschiedene Formen eingeteilt, wobei die strukturellen Dentindefekte der ersten Form (Shields DI Typ I) mit der OI assoziiert sind. So kommt es in circa der Hälfte der Fälle einer OI zusätzlich zum Vorliegen einer DI. Klinisch zeigen sich dann transparente, gelbe, graue und braune Zahnverfärbungen; die Zahnkronen sind voluminös; die Zähne neigen zur schnellen Abrasion. Die Zahnwurzeln stehen dicht, Pulpenkammer und -kanäle obliterieren früh; Okklusionsfehlstellungen (anterior und posterior offener Biss, Kreuzbiss) sind beschrieben. Die Milchzähne sind häufig stärker betroffen als das permanente Gebiss. Die zahnärztliche Therapie der DI beinhaltet schon im Kindesalter Kariesprävention, Beobachtung der Abrasion und eine Überwachung der skelettalen Entwicklung. Vor dem ausgeprägten Verlust von Zahnstrukturen wird der Ersatz durch Kronen empfohlen.

Schlussfolgerung

Zum einen sollten Kinder mit einer OI nach Durchbruch der Milchzähne einem Zahnarzt vorgestellt werden, um eine Zahnbeteiligung im Rahmen einer DI zu evaluieren und – wenn nötig – zu therapieren. Enge Kontrollen sind notwendig.

Zum anderen kann bei Vorliegen einer milderen Verlaufsform der OI und beim Fehlen einer familiären Häufung die primäre Diagnose schwierig sein. Veränderungen der Zähne im Sinne einer DI können die am besten sichtbaren Manifestationen der systemischen Erkrankung sein. Auch frequente Obliterationen von Pulpenkammern und -kanälen können Hinweise geben. Bei zahnärztlicher Diagnose einer DI sollte daher eine mögliche OI bedacht werden. Die weitergehende Diagnostik beinhaltet das Erheben einer detaillierten medizinischen Anamnese sowie einer sorgfältigen klinischen und radiologischen Analyse. Im Röntgenbild erscheinen die Kiefer grazil mit einer kaum identifizierbaren Lamina dura und aufgelockerter und transparenter Spongiosa.

Auch Zahnretentionen sind regelmäßig zu diagnostizieren. Die bereits im Kindesalter beginnende Bisphosphonattherapie scheint bei diesen Patienten nicht zu den gefürchteten assoziierten Knochennekrosen zu führen. Wundheilungsstörungen und intraoperative ossäre Komplikationen (Alveolarfortsatz- beziehungsweise Kieferfrakturen) im Rahmen von Zahnentfernungen sind allerdings zu beobachten. Diese Eingriffe sollten deshalb in entsprechend spezialisierten Einrichtungen durchgeführt werden.

Univ.-Prof. Dr. Dr. Monika Daubländer
Universitätsmedizin KöR der
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Poliklinik für Zahnärztliche Chirurgie
Augustusplatz 2
55131 Mainz

Dr. Dr. Peer W. Kämmerer
Klinik für Mund-, Kieferund
Gesichtschirurgie
Augustusplatz 2
55131 Mainz

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