Stront – das Element, das die Knochen stärkt, über das aber niemand spricht?

Ziel der Studie: Strontiumranelat ist eine neue Behandlung für Osteoporose; deshalb müssen seine Vorteile und Risiken bekannt sein. Ziel war es, die Wirksamkeit und Sicherheit von Strontiumranelat zur Behandlung und Vorbeugung der postmenopausalen Osteoporose zu bestimmen.

Ergebnisse: Vier Studien erfüllten die Einschlusskriterien. Drei untersuchten eine Behandlungsgruppe (0,5 bis 2 g Strontiumranelat täglich), eine weitere eine Präventionsgruppe (0,125 g, 0,5 g und 1 g täglich). Bei einer täglichen Dosis von 2 g Strontiumranelat wurde in der Behandlungsgruppe über drei Jahre eine Verringerung der Wirbelbrüche um 37 % (RR 0,63, 95 % KI 0,56, 0,71) und der nicht vertebralen Brüche um 14 % (RR 0,86, 95 % KI 0,75, 0,98) festgestellt. Nach zwei bis drei Jahren nahm die Knochendichte (BMD) an allen Messstellen in beiden Gruppen zu. Niedrigere Strontiumranelat-Dosen waren dem Placebo überlegen, und die höchste Dosis zeigte die größte Verringerung der Wirbelbrüche und den stärksten Anstieg der BMD. Bei 2 g Strontiumranelat wurde ein erhöhtes Durchfallrisiko festgestellt; unerwünschte Ereignisse beeinflussten jedoch weder das Risiko eines Behandlungsabbruchs noch erhöhten sie das Risiko schwerwiegender Nebenwirkungen, einer Gastritis oder des Todes.

Ziel der Studie: Bei der Behandlung von Osteoporose wurden bedeutende Fortschritte erzielt: Es gibt Wirkstoffe mit neuen Wirkmechanismen und neue Einnahmeschemata, und die Sicherheit einer Langzeitbehandlung wurde nachgewiesen. Alendronat, Ibandronat, intranasales Calcitonin, Parathormone, Raloxifen, Risedronat, Hormonersatztherapie, Strontiumranelat und Zoledronat verringern das Risiko von Wirbelbrüchen.

Ergebnisse: Strontiumranelat ist ein neuer Wirkstoff zur Behandlung von Osteoporose, der unabhängig vom Schweregrad der Erkrankung vor Brüchen schützt. Eine Verlängerung der Phase-3-Studien auf bis zu 5 Jahre zeigte, dass diese Wirkung anhält. Der humanisierte monoklonale Antikörper gegen den Rezeptoraktivator des nukleären Faktors κB-Liganden (RANKL), Denosumab, hemmt den Knochenabbau rasch, stark und dosisabhängig. Die Knochenmineraldichte an Wirbelsäule, Hüfte und Unterarm nahm zu, und zwar etwas stärker als bei wöchentlicher Einnahme von 70 mg Alendronat.

Ziel der Studie: Die durch Glukokortikoide verursachte Osteoporose (GIOP) ist infolge einer langfristigen Glukokortikoidgabe bei der Behandlung verschiedener Erkrankungen zu einer Herausforderung geworden. Obwohl einige mögliche Behandlungen für GIOP untersucht wurden, fehlen weiterhin zuverlässige Medikamente zur Vorbeugung.

Ergebnisse: GluSr förderte außerdem wirksam das Überleben der Osteoblasten, hemmte die Differenzierung der Osteoklasten und stellte den Knochenaufbau in Rattenmodellen für GIOP wieder her. Eine Microarray-Analyse der Oberschenkelknochen von mit GluSr behandelten GIOP-Ratten zeigte, dass Signalwege des Glukokortikoidrezeptors (GR), des Östrogenrezeptor-Gens (ESR) und des Vitamin-D-Rezeptors (VDR) an der durch GluSr bewirkten Wiederherstellung des Knochens beteiligt waren. Zusammenfassend bewies unsere Studie, dass GluSr sowohl in vitro als auch in vivo die Differenzierung der Osteoblasten förderte und die Aktivität der Osteoklasten unterdrückte. GluSr könnte als neuartiges Strontiumpräparat zur Vorbeugung von GIOP dienen.

Ziel der Studie: Osteoporose bei Männern führt zu erheblicher Krankheitslast und Sterblichkeit, wird aber zu selten erkannt. Hüftbrüche gehen bei Männern mit einer höheren Sterblichkeit einher als bei Frauen (bis zu 37,5 % im ersten Jahr). Eine rechtzeitige Diagnose und Behandlung von Osteoporose bei Männern ist daher entscheidend. Häufige sekundäre Ursachen für Osteoporose müssen ausgeschlossen werden. Die Bewertung des absoluten Bruchrisikos hilft bei der Auswahl von Männern für eine Osteoporosebehandlung.

Ergebnisse: Die meisten Studien zur oralen oder intravenösen (i.v.) Behandlung mit Bisphosphonaten bei Männern mit Hypogonadismus und bei Männern mit normaler Gonadenfunktion und Osteoporose berichteten über Auswirkungen auf die Knochenmineraldichte (BMD) und biochemische Marker des Knochenumbaus, nicht aber über Fragilitätsbrüche. Intravenös verabreichtes Zoledronat verringerte bei älteren Männern und Frauen nach einem Hüftbruch im Vergleich zu Placebo-Infusionen das Auftreten klinischer Brüche, klinischer Wirbelbrüche und nicht vertebraler Brüche sowie die Sterblichkeit. Neuere Studien bei Männern mit Osteoporose berichteten über eine Verringerung von Wirbelbrüchen durch orale oder intravenöse Bisphosphonate. Alle Studien waren zu klein, um eine Verringerung nicht vertebraler Brüche und von Hüftbrüchen nachzuweisen. Eine Behandlung mit Teriparatid verringert ebenfalls Wirbelbrüche. Denosumab erhöht die BMD und verringert die Marker des Knochenumbaus, während Strontiumranelat die BMD bei Männern mit Osteoporose erhöht.

Ziel der Studie: Kalzium, Magnesium und Strontium werden sowohl mit der Gesundheit als auch mit Erkrankungen des Bewegungsapparats und des Herz-Kreislauf-Systems in Verbindung gebracht. Obwohl diese drei Elemente chemisch eng verwandt sind, unterscheiden sie sich deutlich in ihren Eigenschaften im Hinblick auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen.

Ergebnisse: Es gibt kaum Belege für eine routinemäßige Magnesiumergänzung zur Unterstützung des Bewegungsapparats; eine höhere Magnesiumzufuhr über die Nahrung und höhere Serumwerte scheinen dagegen vor Herz-Kreislauf-Ereignissen zu schützen. Strontiumranelat, das inzwischen wieder als Generikum erhältlich ist, schützt nachweislich vor Brüchen, ist jedoch mit einem erhöhten Risiko für thromboembolische Erkrankungen verbunden. In einigen Studien wurde ein mögliches erhöhtes Risiko für einen Herzinfarkt festgestellt, das sich in umfassenderen Analysen jedoch nicht bestätigt hat. Unter den derzeitigen Zulassungsbedingungen bietet Strontiumranelat somit eine nützliche Behandlungsmöglichkeit bei schwerer Osteoporose für Menschen ohne kardiovaskuläre Risikofaktoren.

Ziel der Studie: In dieser Studie wurden die regulatorischen Wirkungen von strontiumsubstituiertem Hydroxylapatit (SrHAp) auf die Regulation der Knochenzellen untersucht, mit besonderem Augenmerk auf die Aktivität von Osteoblasten und Osteoklasten. Eine Röntgenbeugungsanalyse bestätigte den erfolgreichen Einbau von Strontium in das Hydroxylapatitgitter und damit die hohe Phasenstabilität trotz eines geringen Anteils an CaO.

Ergebnisse: Die morphologische Analyse von mit RANKL behandelten RAW-264.7-Zellen zeigte eine Abnahme TRAP-positiver mehrkerniger Zellen; dies wurde durch eine verringerte TRAP-Aktivität bestätigt. Mechanistische Untersuchungen ergaben, dass SrHAp den RANKL/TRAF6/NF-κB-Signalweg beeinflusste und dadurch den übergeordneten Transkriptionsfaktor NFATc1 herunterregulierte. Zusammenfassend haben SrHAp-Nanopartikel eine doppelte Wirkung: Sie fördern die Mineralisierung durch Osteoblasten und hemmen zugleich die Differenzierung von Osteoklasten. Diese ausgewogene Regulation unterstreicht das Potenzial von SrHAp als bioaktive Keramik zur Behandlung von Osteoporose und für eine fortgeschrittene Knochenregeneration.

Ziel der Studie: Um die Osteoporosetherapie mit dem Parathormonfragment Teriparatid (PTH1-34) zu optimieren, wollten wir feststellen, ob Strontium (Sr) die knochenaufbauende Wirkung einer intermittierenden Gabe von PTH1-34 bei Ratten nach Entfernung der Eierstöcke verstärken kann. Die weiblichen Ratten wurden im Alter von 6 Monaten entweder scheinoperiert oder ovariektomiert (Ovx).

Ergebnisse: … allein mit PTH1-34), hielt den durch Sr bewirkten Anstieg der vBMD auf Gewebeebene aufrecht und verbesserte die Knochenfestigkeit deutlich. In primären Osteoblastenkulturen erhöhten Sr und PTH1-34, einzeln oder in Kombination verabreicht, die Rankl-Expression und verringerten die Opg-Expression. Dies stimmte mit den erhöhten Urinwerten des Knochenabbau-Markers Desoxypyridinolin in vivo überein. Sr oder PTH1-34 allein regten die Expression von Igf1 und Alpl an, während die gemeinsame Stimulation diese osteogenen Marker weiter erhöhte. Zusammenfassend verbindet die Kombination von Sr und PTH1-34 die knochenaufbauende Wirkung von PTH1-34 auf die Knochenmasse mit den Auswirkungen von Sr auf Mineralebene auf die Materialeigenschaften des Knochens. Dies führt zu einer synergistischen Anregung der Knochenbildung und zu größeren Verbesserungen der Knochenqualität und -festigkeit.

Ziel der Studie: Osteoporose ist eine weltweit verbreitete degenerative Knochenerkrankung bei älteren Menschen, die durch die Alterung des Knochen- und Immunsystems verursacht wird. Die derzeitigen Behandlungsmethoden zielen darauf ab, Osteoblasten und Osteoklasten medizinisch zu beeinflussen, was komplizierte Verfahren und Nebenwirkungen mit sich bringt.

Ergebnisse: In dieser Arbeit entwickelten wir durch chemische Mineralisierung ein Nanomedikament aus einem hohlen Zeolith-Imidazolat-Gerüst-8 (hZIF), das mit Strontiumphosphat (SP) beschichtet und zusätzlich mit Vitamin D3 (VD) beladen wurde. Die hergestellten VD@SP-hZIF-Nanopartikel zeigten in Osteoporosemodellen bei älteren Mäusen starke osteoimmunregulierende Wirkungen – entzündungshemmende, knochenbildende und die Kalziumaufnahme fördernde Effekte –, die jeweils auf die enthaltenen Zinkionen und Strontiumphosphate sowie das eingelagerte VD zurückzuführen waren. Auch der genaue Wirkmechanismus der VD@SP-hZIF-Nanopartikel bei Osteoporose wurde untersucht. Die Arbeit hebt das Potenzial metallorganischer Gerüst-Nanomedikamente hervor, das osteoimmune Mikromilieu bei Osteoporose wirksam zu regulieren, und bietet einen breit anwendbaren Behandlungsansatz für Erkrankungen mit entzündlichen Störungen.