Reader’s digest of the pathophysiology of bone metastases

Summary

Bone metastases are a process originally proposed as the “seed and soil theory” in the eighteenth century. Tumor cell disseminating from patients with breast or prostate cancer typically use the bony environment to grow outside the primary tumor location. The severe clinical consequences of bone metastasis such as pain, fractures, and hypercalcemia result from a serious misbalance of bone turnover. Most bone metastases cause catabolic changes of bone turnover. The severity of bone resorption is associated with tumor growth, suggesting the existence of a vicious cycle that needs to be interrupted. Osteoblastic metastasis showing signs of osteosclerotic lesions are observed in prostate cancer. Understanding the pathophysiology of bone metastases and their detrimental consequence provide the scientific basis for therapeutic interventions at various levels including homing of tumors to bone, survival and growth of the tumor cell in the bone niche, and the mechanisms causing bone destruction.

Zusammenfassung

Knochenmetastasen basieren auf einen Prozess der ursprünglich alsseed and soil Theorie im achtzehnten Jahrhundert beschrieben wurde. Tumorzellen die von Patienten mit Brust- oder Prostatakrebs stammen nützen häufig den Knochen um außerhalb der primären Tumorlokalisation zu wachsen. Zu den schwerwiegenden klinische Folgen von Knochenmetastasen zählen Schmerzen, Frakturen und Hyperkalzämie, die sich letztlich aus einem massiven Ungleichgewicht des Knochenumbaus ergeben. Die meisten Knochenmetastasen verursachen katabole Veränderungen des Knochenumbaus. Die Schwere der Knochenresorption ist mit dem Tumorwachstum assoziiert, was auf die Existenz eines Teufelskreises hinweist, der unterbrochen werden muss. Osteoblastische Metastasen, wie sie häufig bei Prostatakrebs beobachtet werden, rufen Anzeichen osteosklerotischer Läsionen hervor. Das Verständnis der Pathophysiologie von Knochenmetastasen und deren verheerende Folgen liefern die wissenschaftliche Grundlage für therapeutische Interventionen auf verschiedenen Ebenen, einschließlich dem „Homing“ der Tumore in den Knochen, das Überleben und das Wachstum der Tumorzellen im Knochen, und die Mechanismen des Knochenabbaus.