Untersuchungen legen nahe, dass Knochenflexibilität mit der Vorbeugung von Hüftfrakturen verbunden ist

Für viele Menschen mit geringer Knochendichte besteht ein hohes Risiko für Hüftfrakturen. Neue Forschungen haben jedoch ergeben, dass möglicherweise nicht nur die Knochendichte schuld ist, sondern auch die Flexibilität des Knochens.

Die in Scientific Reports veröffentlichten Ergebnisse der Studie analysierten Ergebnisse von Patienten, die sich DEXA-Scans unterzogen hatten, bei denen die Poren und die Dichte von Knochen untersucht wurden. Dieser Scan kann Ärzten helfen, Knochenschwäche bei Menschen mit Osteoporose zu erkennen.

Sie fanden heraus, dass einige Menschen, deren Knochen auf DEXA-Scans gesund schienen, mit größerer Wahrscheinlichkeit Brüche erlitten als andere. Dies führte die Forscher dazu, die Bausteine ​​des Knochens mit hochenergetischen, intensiven Röntgenstrahlen zu untersuchen. Sie konnten die steifen Mineralien, die flexible Kollagenfibrillen umgeben, im Nanomaßstab sehen. Dieses Kollagen ist für die Bruchfestigkeit der Knochen bei Stolpern und Stürzen verantwortlich.

Durch die Verwendung der Nanotechnologie konnten die Forscher beurteilen, wie sich das Kollagen und die Mineralien im Knochen unter Belastung in Hüftknochenproben biegen und auseinanderbrechen. Sie verglichen dieses Verhalten des Knochens zwischen drei verschiedenen Arten von Spendern. Dazu gehörten diejenigen, die keine Hüftfraktur oder eine andere Fraktur erlitten hatten; diejenigen ohne Bisphosphonatbehandlung in der Vorgeschichte, die einen Hüftbruch erlitten hatten; und diejenigen mit einer Bisphosphonat-Behandlungsgeschichte, die eine gebrochene Hüfte erlitten hatten.

Sie fanden heraus, dass Spender ohne Frakturen mit größerer Wahrscheinlichkeit eine flexible Kollagen- und Mineral-Nanostruktur aufwiesen als diejenigen, die Frakturen erlitten hatten. Unabhängig von der Behandlung mit Bisphosphonaten fanden die Forscher heraus, dass das Kollagen und die Mineralien bei Patienten mit Frakturen unter Belastung weniger flexibel waren. Das bedeutete, dass sich das Mineral bei viel geringeren Kräften vom Kollagen löste.

Der Co-Autor der Studie, Dr. Ulrich Hansen von der Imperial-Fakultät für Maschinenbau, sagte: „Wir neigen dazu, unsere Knochen als solide, harte Stützstrukturen zu betrachten, aber Flexibilität scheint für die Knochengesundheit äußerst wichtig zu sein. Wenn Knochen zu hart sind, können sie Stöße weniger absorbieren und brechen eher. Unsere Studie legt nahe, dass Flexibilität genauso wichtig sein könnte wie Dichte, um Frakturen vorzubeugen.“

Reduzieren Sie das Risiko von Knochenbrüchen

Es ist klinisch erwiesen, dass Bisphosphonate das Risiko von Knochenbrüchen verringern, indem sie die Knochenmasse und Mineraldichte erhöhen. Sie füllen auch Gruben, die durch überaktive Knochenzellen entstanden sind. Forscher vermuten, dass sich das Medikament bei einigen Bisphosphonat-Anwendern an die Mineralkristalle bindet und diese härtet, die die Kollagenfasern im Knochen umgeben. Die Verhärtung könnte den Knochen weniger flexibel und weniger stoßdämpfend machen.

Gegenwärtig konzentriert sich die Behandlung von Knochenbrüchigkeit auf die Mineraldichte, aber diese Studie hebt die Rolle anderer Faktoren wie Kollagen und die Wechselwirkung zwischen Mineral und Kollagen im Nanomaßstab hervor. Weitere Forschung ist erforderlich, um die Beziehung zwischen Frakturen, Knochendichte und Knochenflexibilität vollständig zu verstehen.