Klaus Abendroth

Osteoarthritis and bone: osteologic types of osteoarthritis of the hip

To assess prognosis and indications for allografting articular surfaces, osteological examination is of increasing importance. In this study 93 femoral heads of patients with primary osteoarthritis could be differentiated into three osteologic types using histomorphometry: (1) the osteosclerotic type (77% of cases), (2) the hyperostotic type, with excessive neogenesis of bone all over the femoral head and increased formation of osteophytes (10% of cases), and (3) the osteopenic type, with decreased bone mass and features of bone remodelling, a greater occurrence of subchondral cysts, and small osteophytes (8% of cases). Radiological and clinical features to distinguish these groups are given. The consequences for pathogenesis and clinical practice are discussed.To assess prognosis and indications for allografting articular surfaces, osteological examination is of increasing importance. In this study 93 femoral heads of patients with primary osteoarthritis could be differentiated into three osteologic types using histomorphometry: (1) the osteosclerotic type (77% of cases), (2) the hyperostotic type, with excessive neogenesis of bone all over the femoral head and increased formation of osteophytes (10% of cases), and (3) the osteopenic type, with decreased bone mass and features of bone remodelling, a greater occurrence of subchondral cysts, and small osteophytes (8% of cases). Radiological and clinical features to distinguish these groups are given. The consequences for pathogenesis and clinical practice are discussed.

Therapeutic effect of keto acids on renal osteodystrophy. A prospective controlled study.

The therapeutical effect of keto acids on bone histology was investigated in a prospective randomized controlled study of 40 patients. A marked improvement in osteofibrotic as well as in osteomalacic changes was found in bone biopsies after 12 months of treatment with keto acids.

Orale Calcitriolstoßtherapie bei Hämodialysepatienten

BACKGROUND Hemodialysis patients with symptomatic renal hyperparathyroidism should only get a surgical parathyroidectomy if the oral calcitriol pulse therapy fails. Unfortunately there is no general accepted recommendation for the dosage and intervals of the oral calcitriol pulse therapy. PATIENTS AND METHODS In 34 hemodialysis patients (9 women, 25 men, mean age: 50 +/- 13 years, mean duration time of dialysis: 20 +/- 30 months) with renal hyperparathyroidism (intact parathormon = iPTH > 20 pmol/l) an oral calcitriol pulse therapy was performed over a period of one year. The initial dosage of calcitriol was 0.1 microgram/kg bwt a week, splitted into two equal dosages given at night. After 3 months the calcitriol dosage was changed according to the iPTH, calcium and phosphate levels. The dialysate calcium concentration was kept constant with 1.5 mmol/l. Before and after one year a bone biopsy was performed. The target level for a successful treatment was < or = 20 pmol/l. RESULTS In the group of responders (n = 24) the iPTH level decreased significantly (p < 0.01) from 37.5 +/- 3.2 to 14.3 +/- 1.9 pmol/l after a period of 12 months. There was no significant change of the iPTH levels in the 10 non-responders (55.5 +/- 6.5 vs 57.2 +/- 9.7 pmol/l). The incidence of hypercalcemia was higher in the non-responder group (19.2%) as compared to the responder group (13.4%). In the group of responders the bone resorption decreased, whereas the bone formation increased under an oral calcitriol pulse therapy. CONCLUSION A decrease in iPTH level in hemodialysis patients undergoing an oral calcitriol pulse therapy with an initial dosage of 0.1 microgram/kg bwt. was found in 71% of the patients after one year. Calcitriol improves the histomorphometrical parameters in responders.Zusammenfassung□HintergrundBei Hämodialysepatienten ist die konservative Therapie des renalen Hyperparathyreoidismus (rHPT) mit Calcitriol sowohl kontinuierlich als auch intermittierend möglich. Bei der bisher üblichen kontinuierlichen Therapie werden 0,125 bis 0,25 μg pro Tag verabreicht. Für die Calcitriolstoßtherapie gibt es bisher keine einheitlichen Dosis- und Intervallempfehlungen. Die vorliegenden Untersuchungen wurden vorgenommen, um den Anteil der Responder (intakes Parathormon (iPTH) < 20 pmol/l) und Non-Responder (iPTH > 20 pmol/l) auf eine Calcitriolstoßtherapie mit einem definierten Therapieschema zu erfassen und den Behandlungserfolg nach zwölf Monaten anhand der Knochenhistomorphometrie zu beurteilen.□Patienten und MethodenUntersucht wurden 34 Hämodialysepatienten (neun Frauen und 25 Männer, Alter: 50±13 Jahre, mittlere Dialysedauer: 20±30 Monate) mit iPTH-Werten über 20 pmol/l, die initial mit 0,1 μg/kg Körpergewicht Calcitriol pro Woche, verteilt auf zwei abendliche Einzeldosen, behandelt wurden. Die Dosisanpassung erfolgte nach drei Monaten anhand der iPTH-, Calcium- und Phosphatwerte. Die Calciumkonzentration in der Dialysierflüssigkeit betrug 1,5 mmol/l. Eine Beckenkammbiopsie zur Beurteilung der Knochenhistomorphometrie wurde vor Therapiebeginn und nach zwölf Monaten durchgeführt.□ErgebnisseNach drei Monaten erwiesen sich 50%, nach einem Jahr 71% als Responder. Bei signifikant (p<0,01) unterschiedlichen Ausgangswerten (Responder: 37,5±3,2 pmol/l, Non-Responder: 55,5±6,5 pmol/l) fielen die iPTH-Werte bei den Respondern auf 14,3±1,9 pmol/l ab und blieben bei den Non-Respondern mit 57,2±9,7 pmol/l unverändert hoch. Hyperkalzämie-episoden traten in der Gruppe der Non-Responder (19,2%) häufiger auf als bei den Respondern (13,4%). Nach einem Jahr Calcitriolstoßtherapie kam es zu einem Abfall der Parameter der Knochenresorption (osteoklastenbedeckte Oberfläche, Abbauoberfläche) und zu einem Anstieg der Knochenformation (Mineralappositionsrate) bei den Respondern. Bei den Non-Respondern hingegen nahm die Resorptionsaktivität bei gleichzeitig steigendem Knochenanbau zu.□SchlußfolgerungEine Calcitriolstoßtherapie mit initial 0,1 μg/kg Körpergewicht, verteilt auf zwei abendliche Einzeldosen pro Woche, ist effektiv, nebenwirkungsarm und verbessert bei Respondern die Histomorphometrie des Knochens.Summary□BackgroundHemodialysis patients with symptomatic renal hyperparathyroidism should only get a surgical parathyroidectomy if the oral calcitriol pulse therapy fails. Unfortunately there is no general accepted recommendation for the dosage and intervalls of the oral calcitriol pulse therapy.□Patients and MethodsIn 34 hemodialysis patients (9 women, 25 men, mean age: 50±13 years, mean duration time of dialysis: 20±30 months) with renal hyperparathyroidism (intact parathormon=iPTH>20 pmol/l) an oral calcitriol pulse therapy was performed over a period of one year. The initial dosage of calcitriol was 0,1 μg/kg bwt. a week, splitted into two equal dosages given at night. After 3 months the calcitriol dosage was changed according to the iPTH, calcium and phosphate levels. The dialysate calcium concentration was kept constant with 1,5 mmol/l. Before and after one year a bone biopsy was performed. The target level for a successful treatment was ≤ 20 pmol/l.□ResultsIn the group of responders (n=24) the iPTH level decreased significantly (p < 0,01) from 37,5±3,2 to 14,3±1,9 pmol/l after a period of 12 months. There was no significant change of the iPTH levels in the 10 non-responders (55,5±6,5 vs 57,2±9,7 pmol/l). The incidence of hypercalcemia was higher in the non-responder group (19,2%) as compared to the responder group (13,4%). In the group of responders the bone resorption decreased, whereas the bone formation increased under an oral calcitriol pulse therapy.□ConclusionA decrease in iPTH level in hemodialysis patients undergoing an oral calcitriol pulse therapy with an initial dosage of 0,1 μg/kg bwt. was found in 71% of the patients after one year. Calcitriol improves the histomorphometrical parameters in responders.

Vergleichende Untersuchungen am Kniegelenk zweier Spezies zur komplexen Pathogenese der Osteoarthrose

Zum besseren Verstandnis der Zusammenhange, welche die Degeneration des Gelenkknorpels verursachen und fordern und damit charakteristische degenerative Veranderungen der Gelenke hervorrufen, ist die komplexe Betrachtungsweise der pathophysiologischen Mechanismen unabdingbar. Insbesondere die Hartgewebe, wie Kalkknorpel, subchondrale Knochenplatte und subchondraler Knochen werden oft vernachlassigt, sind jedoch metabolisch aktiv und in standigem Umbau begriffen. Einerseits erbrachten Untersuchungen uber den Kollagengehalt und die Kollagenverteilung im hyalinen Knorpel Hinweise auf einen stark vermehrten Chondrocytenstoffwechsel bei degenerativen Veranderungen(v.d. Mark u. Gluckert 1990), was mit morphologischen Veranderungen der Chondrocyten einhergeht (Hesse et al. 1990; v.d. Mark et al. 1992). In der Fruhphase der Osteoarthrose werden aber auch Veranderungen der subchondralen Strukturen beobachtet, welche bereits bei intakter Knorpeloberflache auftreten konnen (Dekel u. Weissmann 1978; Oettmeier et al.; Stougard 1974). Einige subchondrale Prozesse werden sogar als ursachliche Faktoren der Gelenkknorpeldegeneration betrachtet (Johnson 1962; Pugh et al. 1974; Radin et al. 1972). Nachfolgend sollen anhand von eigenen Untersuchungen am Kniegelenk von Beagle-Hunden und Hirschkuhen die bedeutsamsten morphologischen Veranderungen am Ubergang von Knochen und Knorpel in der Fruhphase der primaren Osteoarthrose erlautert und deren mogliche pathogenetische Bedeutung diskutiert werden.

Charakteristische morphologische Veränderungen am Gelenk unter Belastung — physiologische Reaktion oder präarthrotische Deformität?

Sowohl subchondraler Knochen als auch Knorpel sind metabolisch aktive Gewebe, welche fur die Entstehung der Osteoarthrose von Bedeutung sind (Bullough et al. 1968). Dabei ist die Ernahrung des Knorpels vom Markraum her ein umstrittener Diskussionspunkt. Als Regulationsmechanismus bei gesteigerter Stoffwechselleistung unter vermehrter Belastung treten jedoch Phanomene auf, welche dafur sprechen (Roth et al. 1992). Da die artikulierenden Gelenkflachen am Knie nicht kongruent sind, kommen auch nicht alle Areale der Knorpeloberflachen miteinander in Kontakt (Bullough et al. 1973; Bullough 1988). Fur unsere Untersuchungen war von Interesse, welche Areale im Gelenk direkt miteinander kontaktieren, und welche Reaktion dort und in den benachbarten Bereichen am Ubergang von Knochen und Knorpel stattfinden.

Histomorphometrische Untersuchungen der subchondralen Region und Knorpeldickenmessungen am Kniegelenk junger Beagle-Hunde

Die meisten Untersuchungen zur Pathogenese der Osteoarthrose (OA) haben die Analyse des hyalinen Knorpels zum Inhalt, welcher jedoch nur einen Teil des Gelenksystems darstellt. Eine vermehrte Bedeutung wird inzwischen den angrenzenden Strukturen beigemessen. So erfullt die Tidemark als Bindeglied zwischen hyalinem und verkalktem Knorpel verschiedene physiologische Funktionen (Mineralisationsbarriere, Verankerung des weichen hyalinen Knorpels mit der rigiden Kalknorpelschicht) und ist unmittelbar mit dem Prozes der Knorpeldestruktion bei OA verknupft. In der Literatur werden Tidemarkschadigungen sowie Veranderungen des subchondralen Knochens als Mechanismen diskutiert, welche sekundar die Knorpeldegeneration hervorrufen konnen [1–5].