Diabetes Mellitus und Knochen

Osteoporose als Folgeerkrankung: Konsequenzen für die Praxis

Stephan Scharla

• Verlag: De Gruyter
• Jahr: 2022
• eBook-ISBN: 9783110574913
• Auflage: 1
• Thema: Medizin
• Thema: Ernährung, Diätetik & Bariatrie

Wie stehen Diabetes mellitus und Osteoporose miteinander in Verbindung, was sind die Gemeinsamkeiten? Dieses Buch stellt praxisorientiert die klinische Relevanz des gemeinsamen Vorkommens beider Erkrankungen dar und beschreibt den aktuellen Stand zu Pathophysiologie, Diagnostik, und den therapeutischen Konsequenzen.

Diabetes mellitus und Osteoporose sind Volkskrankheiten mit vielen Gemeinsamkeiten. Gerade Diabetes mellitus Typ 2 führt oft über Jahre zu keinen klinischen Beschwerden, bis sekundäre Organschäden manifest werden. Bei Osteoporose wird der schleichende Knochenverlust ebenso wenig bemerkt, bis die Erkrankung durch Knochenbrüche manifest wird. Durch die Häufigkeit beider Erkrankungen leiden viele Patienten sowohl an Diabetes mellitus als auch an Osteoporose. Neuere Erkenntnisse zeigen aber, dass Diabetes mellitus das Risiko für Osteoporose und Knochenbrüche erhöht, und dass Osteoporose in die Reihe der Folgeerkrankungen des Diabetes mellitus einzureihen ist. Das vorliegende Buch richtet sich an alle, die sich mit Diabetes und/oder Osteoporose beschäftigen.

1 Einleitung

Stephan Scharla

Als Internist mit dem Schwerpunkt Endokrinologie und Diabetologie beschäftigt man sich nicht nur mit seltenen Erkrankungen des Hormonsystems, sondern auch mit den so genannten Volkskrankheiten, die mehrere Millionen Menschen betreffen. Dazu gehören der Diabetes mellitus, an dem 8 Millionen Menschen in Deutschland erkrankt sind (Stand 11/2020, Deutsche Diabetesgesellschaft) und die Osteoporose, von der in Deutschland ca. 6–7 Millionen Menschen betroffen sind (Dachverband deutschsprachiger osteologischer Fachgesellschaften, DVO, Stand 2018). Diabetes mellitus und Osteoporose haben viele Gemeinsamkeiten: Beide Erkrankungen sind wesentlich durch Stoffwechselstörungen und durch Hormonstörungen verursacht, unterliegen aber auch einem erheblichen Einfluss von Umweltbedingungen und Lebensstil (z. B. Ernährung, körperliche Aktivität). Sowohl Diabetes mellitus als auch Osteoporose treten in höherem Alter gehäuft auf, und es ist deshalb nicht verwunderlich, dass viele Patienten an beiden Erkrankungen gleichzeitig leiden. Es hat sich aber herausgestellt, dass dies nicht nur eine statistische Koinzidenz ist, sondern dass der Diabetes mellitus (sowohl Typ 1 als auch Typ 2) einen unabhängigen Risikofaktor für die Entstehung einer Osteoporose und das Auftreten von Knochenbrüchen darstellt. Dies wird in der S3-Leitlinie Osteoporose des DVO berücksichtigt, indem der Diabetes mellitus als Aufgreif-Kriterium für eine Knochendichtemessung genannt wird. Weiterhin steigert das Vorliegen eines Diabetes mellitus Typ 1 die Dringlichkeit für eine medikamentöse Osteoporose-Therapie.

Mittlerweile wurde eine Reihe von Pathomechanismen auf klinischer und grundlagenwissenschaftlicher Basis bis hin zur Molekularpathologie erforscht, die eine Erklärung für die Entstehung einer Osteoporose als Folge des Diabetes mellitus bieten. Folgerichtig sollte die Osteoporose als eine mögliche Folgeerkrankung des Diabetes mellitus angesehen werden, neben Gefäß- und Nervenerkrankungen (siehe Abb. 1.1).

Abb. 1.1: Gegenseitige Beeinflussung des Zucker- und Knochenstoffwechsels. Hohe Glukosespiegel verändern die Zusammensetzung der Knochensubstanz und der Knochenarchitektur. Zusammen mit einem erhöhten Sturzrisiko führt dies zu Knochenbrüchen, insbesondere auch zu Femurfrakturen. Über eine Zunahme des Fettgewebes und veränderten Fettgewebshormonen (Adipokine) wird der Knochen zusätzlich beeinflusst. Der Knochen selbst ist auch ein endokrines Organ, wobei das bei der Knochenresorption freigesetzte Osteocalcin die Insulinsekretion steigert. Insulin wiederum führt zu einer Steigerung des Knochenumbaus.

Diabetes mellitus und Osteoporose sind Erkrankungen, die viele medizinische Fachdisziplinen und Gesundheitsberufe involvieren. Deshalb besteht die Notwendigkeit, anhand eines kompakten Überblicks für Ärzte verschiedener Fachdisziplinen (Innere Medizin, Orthopädie, Allgemeinmedizin u. a.) und für Angehörige verschiedener Gesundheitsberufe (Apotheker, Diabetesberater, Physiotherapeuten, u. a.) umfassende, aber auch verständliche Informationen über Diabetes mellitus und Osteoporose anzubieten.

Dazu konnten namhafte Autoren gewonnen werden, zum Teil aus dem Kreis der Sektion Knochenstoffwechsel der Deutschen Gesellschaft für Endokrinologie, aber auch Kolleginnen und Kollegen aus der Schweiz und aus der Gesundheitswissenschaft.

Ralf Schmidmaier geht im Kapitel 2 auf die Häufigkeit es Auftretens von Osteoporose bei Patienten mit Diabetes mellitus Typ 1 und Typ 2 ein. Dabei widmet er sich der Epidemiologie und der Frage, ob alle Diabetiker frakturgefährdet sind und ob Subgruppen mit einem hohen Risiko beschrieben werden können. Diabetes mellitus Typ 1 geht mit einem deutlich erhöhten Frakturrisiko einher. Bei Diabetes mellitus Typ 2 erscheint der Faktor Insulintherapie ein Indikator für erhöhtes Frakturrisiko zu sein. Weiterhin sind Risikogruppen durch lange Krankheitsdauer und schlechte Zuckereinstellung definiert.

Im Kapitel 3 (Stephan Scharla) wird näher auf die Ursachen der sich verschlechterten Knochenqualität bei Diabetes mellitus eingegangen. Dabei spielen die Glykierung von Knochenproteinen, der veränderte Knochenstoffwechsel, und auch die hormonellen Einflüsse eine Rolle. Dabei wird auch auf die Rolle des Vitamin D eingegangen. Für das Frakturrisiko ist aber auch der Einfluss des Sturzrisikos, z. B. infolge Neuropathie zu berücksichtigen.

Lilian Sewing und Christian Meier gehen in Kapitel 4 auf die Einflüsse der Inkretine und oralen Diabetesmedikamente auf den Knochenstoffwechsel ein. In der modernen Therapie des Diabetes mellitus Typ 2 spielen orale Antidiabetika und Inkretine, auch wegen ihrer kardioprotektiven Wirkung, eine bedeutende Rolle. Deshalb sollten die Wechselwirkungen mit dem Knochen im Auge behalten werden.

Walter Faßbender geht in Kapitel 5 auf die Labordiagnostik ein, die einen wichtigen Eckpfeiler im Erkennen von Knochenerkrankungen darstellt.

Maren Glüer gibt in Kapitel 6 einen umfassenden Überblick auf die radiologische Diagnostik der Knochendichte und der Knochenstruktur. Dabei werden die Ergebnisse der technischen Diagnostik in den klinischen Zusammenhang gebracht und ein Algorithmus von der Diagnostik zur Therapieindikation aufgestellt. Dabei werden die aktuellen statistischen Risikoberechnungen dargestellt.

Schließlich stellen Katja Gollisch und Heide Siggelkow im Kapitel 7 die Möglichkeiten der Prävention und der medikamentösen Therapie der Osteoporose bei Diabetes mellitus vor. Dabei untersuchen sie auch, inwieweit Osteoporose-Medikamente bei Patienten mit Diabetes mellitus wirken und ob sie sogar einen günstigen Effekt auf den Zuckerstoffwechsel haben.

Unser Buch soll somit die Brücke zwischen Diabetologie und Osteologie schlagen und dazu beitragen, dass wir alle sozusagen über den Tellerrand des eigenen Fachgebietes hinausblicken und für die komplexen Bedürfnisse unserer Patienten sensibilisiert werden.

2 Epidemiologie der Osteoporose bei Diabetes mellitus

Ralf Schmidmaier

2.1 Diabetes und Osteoporose in der Bevölkerung

Diabetes mellitus ist häufig und Osteoporose ist häufig, daher ist schon stochastisch eine signifikante Komorbidität zu erwarten, die unabhängig von Kausalität zu klinischen Problemen führen kann: diabetische Nephropathie und Osteoporosemedikamente, diabetische Angiopathie und Mobilität, diabetische Retinopathie/Neuropathie und Sturzrisiko. Diabetes und Osteoporose gehören zu den stärksten Risikofaktoren für Mortalität im hohen Alter. Der Typ-2-Diabetes mellitus (T2DM) ist wesentlich häufiger als der Typ-1-Diabetes mellitus (T1DM) und ist mit Wohlstandsgesellschaften und Alter assoziiert. Für den T2DM ist also genauso wie für die Osteoporose mit einer deutlichen Zunahme der Prävalenz und damit auch mit einer Zunahme der Koinzidenz in einer alternden Gesellschaft zu rechnen. Der T1DM tritt ja in jüngerem Alter auf und erfordert besondere Aufmerksamkeit, da diese Patienten in der Regel keine weiteren Begleiterkrankungen oder Begleitmedikationen besitzen, sondern das primäre Ziel verfolgt wird, T1DM-bedingte Organschädigungen zu verhindern. Hier stellte sich die Frage, ob und wann auch Schädigungen des Knochens auftreten können und wie diese verhindert bzw. behandelt werden können. Bei beiden Diabetesformen geht es zunächst darum, zu ermitteln, in welchen klinischen Situationen auf Knochenschäden hin untersucht werden soll und in welchen klinischen Situationen das Frakturrisiko so hoch ist, dass therapeutische Maßnahmen ergriffen werden müssen.

Um diese Fragen zu beantworten, bedient man sich der Epidemiologie. Durch Beobachtung von ganzen Populationen ergänzt die Epidemiologie als wissenschaftliches Fach die pathophysiologische Grundlagenforschung und die individualmedizinische Betreuung von Patienten. Im diagnostischen Prozess ist die Kenntnis über die Häufigkeiten und Wahrscheinlichkeiten von medizinischen Erscheinungen in speziellen Kontexten entscheidend um Differenzialdiagnosen sinnvoll zu erwägen und rational und zielgerichtet Diagnostik zu indizieren. Pathophysiologische Prinzipien können auf ihre Relevanz in der Versorgung überprüft werden und andererseits können epidemiologische Zusammenhänge Forschungsfragen und Hypothesen zur Pathophysiologie generieren. Im Kontext von zwei Volkskrankheiten wie Diabetes und Osteoporose, die gehäuft beim alternden Menschen mit all seinen Komorbiditäten und Co-Medikationen auftreten, kann die Epidemiologie helfen, klinisch relevante Zusammenhänge und typische diagnostische Muster zu erkennen. Kernfragen sind: kommt es bei Diabetes gehäuft zu Osteoporose bzw. zu osteoporotischen Frakturen? Sind alle Diabetiker frakturgefährdet bzw. wie kann man besonders gefährdete Subgruppen erkennen? Sind die Diabetes-assoziierten Risiken durch Co-Faktoren wie Alter, Adipositas oder Knochendichte zu erklären oder stellt der Diabetes einen davon unabhängigen Faktor dar, der die Knochenqualität unabhängig von Alter und Knochendichte so weit schädigt, dass es gehäuft zu Frakturen kommt?

Nach der aktuell gültigen Leitlinie des Dachverbandes Osteologie (DVO) aus dem Jahr 2017 (abrufbar unter www.dv-osteologie.org) sind T1DM und T2DM als relevante klinische Risikofaktoren für Osteoporose einzustufen. Der T1DM wird aufgrund eines relativen Risikos für Femurfrakturen zwischen 2,5 und 3,5 als mäßiger bis starker Risikofaktor eingestuft. Der Risikofaktor scheint für Frauen und Männer ähnlich relevant zu sein. Leider liegen nur wenige Studien vor, die ein von Alter- und Knochendichte unabhängiges Risiko untersucht haben, doch ergibt sich auch hier ein signifikant erhöhtes Frakturrisiko. Die Leitlinienkommission hat den T1DM als starken Risikofaktor eingestuft für Hüftfrakturen und Wirbelkörperfrakturen. Bei Vorliegen eines T1DM soll die Therapiegrenze um + 1,0 T-Score verschoben werden.

Bezüglich T2DM erklärt die DVO-Leitlinie, dass ein mäßig erhöhtes Risiko für proximale Femurfrakturen bestünde, jedoch für vertebrale Frakturen keine ausreichende Datenlage vorhanden sei. In der aktuellen Leitlinienfassung wird der T2DM als moderater Risikofaktor für die Diagnostik bei postmenopausalen Frauen über 60 Jahre und Männern über 70 Jahre verwendet, um die Indikation zu weiterführenden Basisuntersuchungen zu stellen. Zur Modulation der Therapiegrenze wird der T2DM derzeit nicht verwendet. Jede Typ-2-Diabetikerin sollte also ab dem 60. Lebensjahr und jeder Typ-2-Diabetiker ab dem 70. Lebensjahr eine ausführliche osteologische Anamnese und Untersuchung, ein Osteoporosebasislabor und eine Knochendichtemessung erhalten – zudem eine Röntgenaufnahme der Wirbelsäule (oder alternativ ein Vertebral Fracture Assessment mittels DXA) bei klinischen Hinweisen zum Ausschluss bzw. Nachweis asymptomatischer Wirbelkörperfrakturen.

2.2 Die Frakturrisiken bei Typ-1- und Typ-2-Diabetes

In einer sehr großen und sehr aktuellen Metaanalyse aus 2019 [1], die überwiegend prospektive Studien analysierte, zeigte sich ein signifikant erhöhtes Risiko für Frakturen bei Diabetes im Vergleich zu Patienten ohne Diabetes (RR 1,32; P < 0,001). Dabei zeigte sich kein Unterschied zwischen Frauen und Männern. Signifikante Unterschiede ergaben sich vor allem für den Vergleich der Diabetes-Subtypen mit einem höheren Risiko für Typ 1 im Vergleich zu Typ 2. Die Betrachtung der verschiedenen Frakturtypen zeigte keine signifikante Risikoerhöhung für Radiusfrakturen und vertebrale Frakturen, jedoch für Femurfrakturen und Humerusfrakturen. Bzgl. der vertebralen Frakturen ist anzumerken, dass keine Studien zum Typ-1-Diabetes vorlagen.

Wie einleitend erwähnt spielt die Koinzidenz im Alter eine besondere Rolle. Zum einen treten T2DM und Osteoporose dort mit steigender Inzidenz und Prävalenz auf, zudem liegt bei T1DM dann eine besonders lange Krankheitsdauer vor. Für osteoporotische Frakturen ist das Alter der stärkste Risikofaktor. Eine schwedische Kohortenstudie (FRAILCO) untersuchte 6 Jahre lang 429.313 Frauen und Männer im Alter von durchschnittlich 81 Jahren (58 % Frauen) [2]. 5543 Patienten hatten einen T1DM. 79.159 Patienten hatten einen T2DM, davon 41 % mit oraler Therapie, 45 % mit Insulin und 14 % ohne medikamentöse Diabetestherapie. Wie in anderen Studien besteht das höchste Frakturrisiko für Typ-1-Diabetiker. Regressionsanalysen zeigten nach Adjustierung für Alter, Geschlecht, Körpergröße und Körpergewicht für Typ-2-Diabetiker ein (gering) erhöhtes Frakturrisiko und ein erhöhtes Risiko für nicht-skelettale sturzbedingte Verletzungen. Dies lässt vermuten, dass die erhöhte Sturzgefahr wesentlich zum erhöhten Frakturrisiko beiträgt. Organschäden des Diabetes mellitus wie Retinopathie und Neuropathie, aber auch Hypoglykämie-induzierende Medikamente könnten zu einem erhöhten Sturzrisiko beitragen. In vielen epidemiologischen Studien wird Insulintherapie bei T2DM als Marker für lange Krankheitsdauer und vormals schlechte Blutzuckerkontrolle (und damit diabetesbedingten Organschäden) interpretiert. Wenn man in der FRAILCO-Kohorte die Modelle auch für Insulintherapie adjustiert, dann ist Diabetes zwar weiterhin mit sturzbedingten nich...

Inhaltsverzeichnis

• Title Page
• Copyright
• Contents
• Verzeichnis der Autoren
• 1 Einleitung
• 2 Epidemiologie der Osteoporose bei Diabetes mellitus
• 3 Pathogenese des erhöhten Frakturrisikos bei Diabetes mellitus
• 4 Einfluss von Inkretinen und oralen Antidiabetika auf Knochenstoffwechsel und Frakturrisiko
• 5 Osteoporose-Diagnostik bei Diabetes mellitus
• 6 Bildgebende Diagnostik und klinische Risikoabschätzung der Osteoporose bei Diabetes mellitus
• 7 Diabetes und Osteoporose – Prävention und Therapie
• Stichwortverzeichnis