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Seminar 1: Besonderheiten des Knochenstoffwechsels

Lernziele

  1. die Rolle der Osteoblasten bei der Kontrolle des Knochenabbaus erklären können (Hormone, Expression von Zytokinen/Wachstumsfaktoren, RANK/RANKL/OPG-System). (MC) (SMPP)
  2. begründen können, warum und wann trotz endogener Synthesemöglichkeit eine alimentäre Zufuhr von Vitamin D bedeutsam ist. (MC) (SMPP)
  3. die Schritte der endogenen Calcitriolsynthese (1,25 (OH)2 Cholecalciferol), deren Lokalisation (Gewebe) und deren Regulation beschreiben können. (MC) (SMPP)
  4. den Knochenumbau im Zusammenhang mit dem Kalzium-Haushalt (alimentäre Kalziumversorgung, enterale Kalziumresorption, renale Kalziumausscheidung und Abhängigkeit von den Hormonen der Kalziumhomöostase) darstellen können. (MC) (SMPP)


Lernziel 1

Osteoblasten bei Kontrolle Knochenabbau
Osteoblastenstimulation - ausreichend Ca und P

Parathormon (Bildung in Parathyroidea) - Freisetzung bei Absinken des Calciumspiegels

RANK (receptor activated NFκB) — Akt. durch RANK-Ligand

M-CSF, Interleukin I,VI etc. → auch Stimulation Osteoklastenreifung
Inhibition Osteoklasten — Osteoprotegorin (unter Einfluss von Östrogen oder Testosteron, Bildung durch die Osteoblasten)

TGF-β, IGF-1 (dieses gleichzeitig Hemmung Osteoklasten) → Proliferationsstimulation Osteoblasten

Glucocorticoide systemisch hemmende Wirkung auf Osteoblasten

Merke:
Östrogene und Testosteron erhöhen OPG und damit niedriger RANK-L → verm. Knochenabbau
PTH/Cortisol verringern OPG und damit Gegeneffekt

Lernziel 2

Die Bildung von Vitamin D aus dem Cholesterinvorläufer erfolgt unter Aufspaltung der Ringstruktur durch UV-Strahlung. Dieser Prozess ist nicht enzymgesteuert. Bei geringer Sonneneinstrahlung kann somit die synthetisierte Vitamin D Menge unzureichend sein, sodass eine Aufnahme bereits gespaltener Vitamin D Vorläufer, zum Beispiel Calciol und Calcidiol, sinnvoll sein kann.
Die danach hormonell Wirksame Form ist Calcitriol mit drei Hydroxygruppen.

Lernziel 3

endogene Calcitriolsynthese
Synthese: Endogen über Cholesterol (7-Dehydro-Cholesterol)

Lernziel 4


Parathormon - Hebung des Calciumspiegels durch Verstärkte Absorption in Darm und Niere, sowie Knochenabbau
Calcitriol - Hebung Calciumspiegel und je nach Serumcalciumspiegel Knochenaufbau oder -abbau
Calcitonin - Senkung Calciumspiegel durch Absorption in Knochen (Wirkung nur sekundär zu PTH und Calcitriol)



weitere Notizen

Vitamin D - Ausgangssubstanz für Hormon Calcitriol (D3)
Parathormon
Calcitonin

Mutation Kollagen - Osteogenesis imperfecta (Knochenbrüche)

organische Matrix - va Kollagen I, (III) und 9,10,11 (quervernetzende Kollagene)

Osteoblastenstimulation - ausreichend Ca und P

Osteoklasten (mehrere Zellkerne, aus Monozyten-Zelllinie)

Ca-Serum Spiegel 1.25mM (sollte man wissen)
Fluoridierung macht Apatitstruktur stärker (Einlagerung an Stelle von Kristallwasser), entgegengesetzt macht Magnesium die Struktur weicher

Parathormon (Bildung in Parathyroidea) - Freisetzung bei Absinken des Calciumspiegels

RANK (receptor activated NFκB) — Akt. durch RANK-Ligand

M-CSF, Interleukin I,VI etc. → auch Stimulation Osteoklastenreifung
Inhibition Osteoklasten — Osteoprotegerin (unter Einfluss von Östrogen oder Testosteron)

TGF-β, IGF-1 (dieses gleichzeitig Hemmung Osteoklasten) → Proliferationsstimulation Osteoblasten

Glucocorticoide systemisch hemmende Wirkung auf Osteoblasten

Marmorfleckenkrankheit bei Minderfunktion der Osteoklasten

Merke:
Östrogene und Testosteron erhöhen OPG und damit niedriger RANK-L → verm. Knochenabbau
PTH/Cortisol verringern OPG und damit Gegeneffekt

Calcitriol (D3) - Osteoblast

Synthese: Endogen über Cholesterol (7-Dehydro-Cholesterol)

Calcium - 1g pro Tag (kaum erreicht)