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Osteoporose: Mit Stammzellen brüchige Knochen heilen

Am 20. Oktober ist Welt-Osteoporose-Tag

Der Welt-Osteoporose-Tag findet jedes Jahr am 20. Oktober statt. In mehr als 90 Ländern starten an diesem Tag unzählige Aktionen, um auf die Volkskrankheit aufmerksam zu machen. Der Gesundheitstag wird von der International Osteoporosis Foundation (IOF) koordiniert.

Die Weltgesundheitsorganisation zählt Osteoporose zu den zehn häufigsten Erkrankungen mit 200 Millionen Patienten weltweit. Allein in Deutschland gibt es rund acht Millionen Betroffene, denn fast jede dritte Frau und jeder fünfte Mann jenseits der 50 leidet unter der Stoffwechselkrankheit der Knochen. Der Name Osteoporose leitet sich übrigens von „osteo“ (= der Knochen) und „poros“ (die Pore) ab. Er beschreibt damit das Krankheitsbild nahezu perfekt: Der Knochen wird porös. Die eigentlich feste Knochenstruktur löst sich auf und wird im Laufe der Zeit löchrig wie ein Schweizer Käse.

 

Knochenschwund – die unterschätzte Gefahr

Im Volksmund heißt die Erkrankung auch einfach „Knochenschwund“. Jedoch verschwinden einzelne Knochen nicht komplett, sondern es kommt vielmehr zu einem Substanzverlust bei der Knochenmasse im gesamten Skelett. Die Folgen spüren die Betroffenen Tag für Tag: Da die Knochen an Festigkeit einbüßen, kommt es unter anderem zu Verformungen des Knochengerüstes. Beim sogenannten „Witwenbuckel“ ist die Osteoporose nicht mehr zu übersehen, denn die Wirbelsäule ist aufgrund des Zusammensackens der Wirbelkörper und Kompressionsfrakturen verkrümmt. Die Folgen sind starke Bewegungseinschränkungen und Schmerzen aufgrund von Fehlhaltungen.

Alle zwei Minuten erleidet ein Osteoporose-Patient eine Fraktur. Das macht 333.000 Frakturen im Jahr – allein in Deutschland.

Generell brechen beim Knochenschwund die Knochen der Patienten schneller. Der kleinste Stolperer oder Sturz kann zum Zersplittern der Knochen führen. Besonders gefürchtet ist dabei der Oberschenkelhalsbruch. Die beständige Angst vor dem nächsten Knochenbruch führt zu großen Unsicherheiten bei den Patienten, die die Lebensqualität massiv einschränken. Viele getrauen sich kaum noch, vor die Tür zu gehen, sich zu bewegen und am Leben teilzunehmen.

Werden Patienten gefragt, wovor sie sich am meisten fürchten, so kommen sehr häufig als Antworten: Krebs, Schlaganfall und Herzinfarkt. Doch die Statistiken besagen auch, dass von Osteoporose beispielsweise mehr Frauen betroffen sind als von Brustkrebs, Schlaganfall und Herzinfarkt zusammen. Diese drei dominieren zwar die Liste der häufigsten Todesursachen, jedoch geht auch die Osteoporose mit einer erhöhten Mortalität einher. Ein Oberschenkelhalsbruch führt bei älteren Menschen schnell zur Bettlägerigkeit, die wiederum weitere Komplikationen wie Thrombosen oder Lungenentzündungen nach sich ziehen kann. Chirurgen und Orthopäden fixieren eine Femurhalsfraktur heute vielfach nicht mehr mittels Schrauben und Platten, sondern implantieren direkt ein neues künstliches Hüftgelenk. Egal für welche Methode sich die Mediziner im Einzelfall entscheiden, in jedem Fall kommt zum Trauma des Bruches auch noch ein Trauma der Operationswunde hinzu. Es ist daher das Ziel der modernen Medizin, die Patienten schnell wieder mobil zu bekommen und neben der Knochenregeneration auch die Muskelregeneration anzuregen.

 

Stammzellen sollen für Wiederaufbau der Knochenstruktur sorgen

Bei einem entsprechenden Anfangsverdacht führen Mediziner zur Diagnose der Osteoporose eine Knochendichtemessung durch. Wird so der Knochenschwund frühzeitig erkannt, können moderne Medikamente heute den weiteren Substanzabbau der Knochen bremsen. Das langfristige Ziel ist jedoch klar umrissen: Um Folgeschäden zu verhindern, wäre es wünschenswert, die verlorene Knochenmasse wiederaufzubauen, um so für eine feste und stabile Knochenstruktur zu sorgen. Diese Vision verfolgt die Regenerative Medizin mit dem Tissue Engineering. Bei Osteoporose sollen gezielt neues Knochengewebe gezüchtet bzw. die Selbstheilungskräfte des Knochengerüsts angeregt werden. Als Ausgangsmaterial hierfür dienen wiederum Stammzellen, die in der Lage sind, sich in eine Vielzahl von unterschiedlichen Gewebetypen auszudifferenzieren. Die Wissenschaftler setzen bei der Behandlung von Osteopathien, zu denen nicht nur die Osteoporose, sondern beispielsweise auch die Osteomyelitis (Knochenentzündung) oder die Osteogenesis imperfecta (Glasknochenkrankheit) zählen, große Hoffnungen in die mesenchymalen Stammzellen. Diese besondere Art der Stammzellen gilt als Vorläufer für Muskeln und Bindegewebe, aber auch für Knochen und Knorpel. Die Kunst besteht nicht nur darin, die Stammzellen gezielt zu Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten ausdifferenzieren zu lassen. Die Zellen müssen später auch perfekt zusammenarbeiten.

Um die Knochenbildung zu stimulieren, werden außerdem bestimmte Botenstoffe benötigt. Neu entdeckt wurde das Molekül Sphingosin-1-Phosphat (S1P). Hemmt man dessen Abbau, so erhöht sich die S1P-Konzentration im Körper. Es regt die Osteoblasten an, mehr Knochensubstanz zu produzieren und hemmt gleichzeitig die Osteoklasten, die für den Knochenabbau zuständig sind. Im Mausmodell hat sich bereits bestätigt, dass dieser Ansatz die Knochenmasse vermehrt und die Bruchfestigkeit der Knochen steigert.

 

Vita 34 setzt sich für die Sicherung der Nabelschnur-Stammzellen ein

Es gibt verschiedene Quellen, um mesenchymale Stammzellen zu gewinnen. So enthält beispielsweise das Fettgewebe eine große Anzahl der Alleskönnerzellen. Doch diese mesenchymalen Stammzellen sind bereits mit dem Patienten gealtert und können aufgrund von Krankheiten und Umwelteinflüssen Mutationen aufweisen. Auch sind sie durch den Alterungsprozess nicht mehr so teilungsfreudig und anpassungsfähig. Besonders jung und vital ist dagegen eine andere Stammzellquelle: neonatale Stammzellen aus der Nabelschnur. Sie sind aufgrund dieser Eigenschaften geradezu ideal für die medizinische Anwendung. Während das Nabelschnurblut besonders viele hämatopoetische Stammzellen enthält, ist das Nabelschnurgewebe reich an mesenchymalen Stammzellen. Nach der Geburt muss daher die Nabelschnur nicht in den Klinikmüll wandern. Die neonatalen Stammzellen lassen sich heute einfach und unkompliziert sichern. So schmerzfrei und so risikolos kommen Mediziner im späteren Leben nie wieder an das begehrte Zellmaterial heran. Alle Experten sind sich einig, dass individuelle Therapien die Medizin der Zukunft sein werden. Das wichtigste Ausgangsmaterial dafür sind wiederum die Stammzellen des Patienten.

Vita 34 hat es sich zur Aufgabe gemacht, jedem heute in Deutschland geborenen Kind die Chance auf ein eigenes Stammzelldepot zu geben. Die unmittelbar nach der Geburt entnommenen Stammzellen werden von uns im Reinraumlabor aufwändig untersucht und hochwertig aufbereitet. Anschließend erfolgt das Einfrieren im Kryotank. Im Kälteschlaf können die „Wunderzellen“ jahrzehntelang überdauern und stehen bei Bedarf umgehend zur Verfügung.

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Am Welt-Osteoporose-Tag stellen viele Veranstaltungen die Präventionsmaßnahmen in den Mittelpunkt, denn jeder kann aktiv sein persönliches Knochenschwund-Risiko positiv beeinflussen: Bewegung an der frischen Luft und gesunde Ernährung sind dabei die wichtigsten Säulen. Gesunde Ernährung sorgt dafür, dass wir genügend Spurenelemente und Vitamine für Muskeln, Knochen und Gelenke zu uns nehmen. Außerdem hilft sie, das Idealgewicht zu halten und verhindert so das Herumschleppen von überflüssigen Pfunden, die den Stütz- und Bewegungsapparat belasten. Bewegung an der frischen Luft tut unseren Knochen besonders gut. So kurbelt das Sonnenlicht die Vitamin-D-Produktion an. Vitamin D ist wichtig für die Kalzium-Aufnahme und -Verwertung im Körper. Denn nur genügend Kalzium sorgt für starke Knochen. Bewegung und Sport regen außerdem den Kreislauf an und helfen so bei der Versorgung des Skeletts, indem Nährstoffe und Sauerstoff zu den Knochen hin- und Stoffwechselendprodukte abtransportiert werden. Sport stärkt den Muskelaufbau und die Knochen jedoch auch unmittelbar.

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