Interaktion zwischen Myelomzellen und Knochengewebe

Zusammenfassung

Hintergrund

Das multiple Myelom ist diejenige maligne Erkrankung, die am häufigsten zu Knochensubstanzdefekten führt. Bei ca. 80 % der Patienten treten im Verlauf Osteolysen, generalisierte osteoporotische Veränderungen oder Frakturen auf. Pathologische Frakturen erleiden 43 % der Patienten, am häufigsten der Wirbelkörper, gefolgt von Frakturen der langen Röhrenknochen.

Material und Methoden

Die in den beschriebenen Arbeiten eingesetzten Methoden umfassen u. a. Genexpressionsanalysen, „enzyme-linked immunosorbent assays“ und radiologische Verfahren.

Ergebnisse und Diskussion

Knochensubstanzdefekte stellen auf dreifache Weise ein therapeutisches Problem dar: 1) per se durch die assoziierte Morbidität und Mortalität und die einhergehende Einschränkung der Lebensqualität, 2) als Überlebensraum für Myelomzellen nach primär erfolgreicher Therapie und konsekutiv notwendiger erneuter chemotherapeutischer Behandlung; 3) ist in analoger Weise bei Patienten mit asymptomatischem Myelom das Auftreten einer osteolytischen Läsion der häufigste Grund für eine Therapieeinleitung -zur Vermeidung einer myelombedingten Fraktur. Maligne Plasmazellen weisen dabei eine Vielzahl chromosomaler Aberrationen und Veränderungen ihres Genexpressionsprofils auf, die mit der Fähigkeit zur aberranten Produktion von Überlebens-, Proliferations-, proangiogenen und knochenstoffwechselbeeinflussenden Faktoren einhergehen bzw. deren Produktion in der Mikroumgebung induzieren. Dies führt zu einer Entkopplung des Knochenstoffwechsels im Sinne einer vermehrten Anzahl und Aktivität von Osteoklasten, der Knochenaufbau durch Osteoblasten sistiert fast vollständig. Therapeutische Ansätze, systemisch wie lokal, zielen dementsprechend auf eine Stimulierung der osteoblastären und Inhibition der osteoklastären Funktion.

Abstract

Background

Multiple myeloma is the malignant disease which most frequently leads to bone lesions. Approximately 80 % of myeloma patients develop osteoporosis, lytic bone lesions (osteolysis) or fractures during the course of the disease. Of these patients 43 % suffer pathological fractures most often of the vertebrae followed by fractures of the long bones.

Material and methods

The methods used in the described articles include, e.g. gene expression profiling, enzyme-linked immunosorbent assays and radiological techniques.

Results and discussion

Myeloma bone disease represents a threefold therapeutic problem: (i) per se because of the associated morbidity, mortality and the accompanying decrease of quality of life, (ii) as survival space for (residual) myeloma cells after primarily successful chemotherapy and subsequently necessary chemotherapeutic treatment, and (iii) the occurrence of bone lesions in asymptomatic patients is the most common cause for the initiation of treatment to avoid myeloma-induced fractures. Myeloma cells harbor a high median number of chromosomal aberrations and multiple changes in gene expression compared to normal bone marrow plasma cells leading to the aberrant production of survival, proliferation, pro-angiogenic and bone turnover influencing factors or the induction of those factors in the bone marrow microenvironment. This causes an imbalanced bone turnover in the sense of an increased number and activity of osteoclasts while bone formation by osteoblasts is almost completely suspended. Therapeutic approaches, systemically and locally therefore aim at stimulation of osteoblasts and inhibition of bone resorption.