Knochenneubildung

Knochenneubildung bezeichnet die Bildung und Regeneration von Knochengewebe im Skelett. Sie erfolgt sowohl in der Ontogenese als auch bei der Heilung von Knochenfrakturen und während der lebenslangen Umbaubildung des Knochengerüsts.

Es gibt zwei grundlegende Formen der Ossifikation. Die intramembranöse Ossifikation entsteht direkt aus mesenchymalem Gewebe, in dem sich Osteoblasten differenzieren und Osteoid mineralisieren; Beispiele sind Schädelkalotte und das Schlüsselbein. Die endochondrale Ossifikation verwendet zuerst einen knorpeligen Vorläufer, der durch Knorpelabtragung und Knochenbildung in Knochen umgewandelt wird; dies ist besonders wichtig für die Länge- und Röhrenknochen.

Zellulär sind Osteoblasten für die Knochenbildung verantwortlich, Osteoklasten für den Knochenabbau und Osteozyten als ruhende Knochenzellen in Lakunen. Der Knochenumbau erfolgt in einem dynamischen Gleichgewicht zwischen Aufbau und Abbau, gesteuert durch Molekülwege wie BMPs, Wnt/β-Catenin, TGF-β und VEGF sowie durch mechanische Reize.

Bei der Frakturreparation durchläuft Knochenneubildung typischerweise Phasen: Entzündung mit Hämatombildung, Bildung eines weichen Knorpel- bzw. Weichgewebekallus, anschließende Umwandlung in hartes Knochengewebe (Ossifikation) und schließlich Remodeling, bei dem der ursprüngliche Knochen durch lamellares Knochengewebe ersetzt wird und seine Form anpasst.

Regulatorische Hormone wie PTH, Calcitonin, Vitamin D, Wachstumshormone und Sexualhormone beeinflussen die Knochenneubildung. Klinisch relevant sind verzögerte Heilung, Pseudoarthrosen und der Einfluss von Osteoporose auf die Regeneration, was durch Stabilisierung, Gewebetransplantate oder Wachstumsfaktoren therapiert werden kann.