Dtsch Med Wochenschr 2006; 131(23): 1332-1338
DOI: 10.1055/s-2006-946577
Übersicht | Review article
Endokrinologie, Onkologie,
© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Endokrinologisch-osteologische Defektsyndrome bei Langzeitüberlebenden maligner hämatologischer Erkrankungen

Endocrine and osteological deficits in long time survivors after malignant haematological disordersD. Ivan1 , P. H. Kann1
  • 1Bereich Endokrinologie & Diabetologie, Universitätsklinikum Gießen und Marburg; Standort Marburg, Philipps-Universität Marburg
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eingereicht: 30.3.2005

akzeptiert: 20.10.2005

Publication Date:
07 June 2006 (online)

Zusammenfassung

Störungen des endokrinen Systems haben einen großen Einfluss auf den Knochenstoffwechsel und das Wachstum. Hochdosierte Glukokortikoide können eine Osteoporose induzieren und Hypothalamus sowie Hypophyse supprimieren. Sowohl Hyper- als auch Hypothyreose, Hypogonadismus und Wachstumshormonmangel beeinflussen das Längenwachstum und sind entscheidende pathogenetische Faktoren der Osteoporose .

Bei Jugendlichen und jungen Erwachsenen, die eine maligne Erkrankung überlebt haben, kann als Spätfolge der therapieinduzierten endokrinen Störungen eine Wachstumsstörung auftreten. Hauptursache dafür ist eine hypothalamisch-hypophysäre Funktionsstörung mit Wachstumshormonmangel, die mit der Schädelbestrahlung in Zusammenhang steht. Die strahleninduzierte primäre Schädigung der Gonaden mit der Folge eines hypergonadotropen Hypogonadismus hat einen ungünstigen Einfluss auf die maximale Knochendichte. Vielfältige Beeinträchtigungen des Pubertätsverlaufes, die das Wachstum bzw. die Endlänge beeinträchtigen, sind beschrieben.

Bei Erwachsenen werden als endokrine Spätfolgen nach Knochenmarktransplantation Wachstumshormonmangel, gonadale Insuffizienz (vorzeitige Menopause bzw. Hodenschaden) und eine latente Hypothyreose beobachtet. Diese beeinträchtigen den Knochenstoffwechsel bzw. die Knochendichte. Die Hypophysenvorderlappen-Insuffizienz nach Schädelbestrahlungen führt zu einer Abnahme der Knochendichte.

Sowohl Glukokortikoide als auch einzelne Chemotherapeutika haben knochenschädigende Effekte. Alkylantien und Procarbazin haben einen gonadotoxischen Effekt. Antimetabolite wie Methotrexat wirken direkt auf den Knochen. Nach der allogenen und der autologen Knochenmarkstransplantation kommt es zu Knochendichteverlusten hauptsächlich im Bereich des Oberschenkels. Regelmäßige Knochendichtemessungen und Laborkontrollen sind nötig. Langzeitüberlebende maligner Erkrankungen bedürfen einer regelmäßigen und konsequenten endokrinologischen Nachsorge mit repetitiven Hypophysenstimulationstesten. Die Strahlendosis auf das zentrale Nervensystem soll so gering wie möglich gehalten werden. Wenn vertretbar, sollte die Schädelbestrahlung vermieden werden, um einer Hypophysenvorderlappen-Insuffizienz vorzubeugen. Endokrine Störungen wie z. B. Hypogonadismus sollen nach den Empfehlungen zur Prophylaxe und Therapie der sekundären, endokrin bedingten Osteoporose ausgeglichen werden. Danach ist, soweit nötig, eine spezifische antiosteoporotische Therapie einzusetzen. Hierbei handelt es sich jedoch oft um eine „off-label”-Anwendung. Wann bei Wachstumshormonmangel nach einer Chemotherapie, insbesondere nach einer Knochenmarkstransplantation, substituiert werden sollte, bleibt Gegenstand kontroverser Diskussionen.

Summary

Abnormalities of the endocrine system have considerable influence on bone metabolism and growth. High-dosage glucocorticoids can induce osteoporosis and suppress both hypothalamic and hypophyseal functions. Both hyper- and hypothyroidism, hypogonadism and growth-hormone deficiency effect longitudinal growth and are decisive pathogenic factors in osteoporosis. Juveniles and young adults who have survived malignant diseases can have abnormal growth as a sequel of treatment-induced endocrine abnormalities. Its main cause is abnormalities in hypothalamic-hypophyseal function with growth hormone deficiency, associated with radiotherapy. Radiation-induced primary damage to the gonads with resulting hypergonadotropic hypogonadism has an unfavorable effect on maximal bone density. Multiple impairments in the course of puberty which reduce growth or final height have been described. In adults growth-hormone deficiency, gonadal insufficiency (premature menopause or testicular damage) and latent hypothyroidism have been described as late endocrine sequelae after bone-marrow transplantation. They impair bone metabolism or bone density. Hypopituitarism after cranial irradiation leads to a reduction in bone density. Glucocorticoids and some chemotherapeutic drugs can damage bone. Alkylants and procarbazine have a gonadotoxic effect. Antimetabolites, such as methotrexate, act directly on bone. Loss of bone density, especially in the region of the femoral neck, occurs after allogenic and autologous bone-marrow transplantation. Regular measurements of bone density and laboratory tests are necessary. Regular and consistent endocrinological follow-up as well as repeated pituitary stimulatory tests are essential in long-term survivors of malignant diseases. The radiation dosage to the central nervous system should be kept as low as possible. If it can be justified, cranial irradiation should in fact be avoided to prevent hypopituitarism. Endocrinological abnormalities, e.g. hypogonadism should be treated according to the guidelines for preventing and treating secondary endocrine-conditioned osteoporosis. Subsequently specific treatment for osteoporosis should be initiated, if necessary. But this is an „off-label” application. It is currently still a matter of controversy whether replacement treatment should be undertaken for growth-hormone deficiency after chemotherapy or, especially, after bone marrow transplantation.

Literatur

  • 1 Statement from the Growth Hormone Research Society . Critical evaluation of the safety of recombinant human growth hormone administration.  J Clin Endocrinol Metab. 2001;  86 1868-1870
  • 2 American College of Rheumatology Ad Hoc Committee on Glucocorticoid-Induced Osteoporosis . Recommendations for the prevention and treatment of glucocorticoid-induced osteoporosis: 2001 update.  Arthritis Rheum. 2001;  44 1496-1503
  • 3 Evidenz-basierte Konsensus-Leitlinien zur Osteoporose des DVO.  2003;  (DVO und www.lutherhaus.de/osteo/leitlinien-dvo).
  • 4 Aisenberg J, Hsieh K, Kalaitzoglou G. et al . Bone mineral density in young adult survivors of childhood cancer.  J Pediatr Hematol Oncol. 1998;  20 241-245
  • 5 Arvidson J, Lonnerholm G, Tuvemo T, Carlson K, Lannering B, Lonnerholm T. Prepubertal growth and growth hormone secretion in children after treatment for hematological malignancies, including autologous bone marrow transplantation.  Pediatr Hematol Oncol. 2000;  17 285-297
  • 6 Bokemeyer C, Schmoll H J, van Rhee J, Kuczyk M, Schuppert F, Poliwoda H. Long-term gonadal toxicity after therapy for Hodgkin’s and non-Hodgkin’s lymphoma.  Ann Hematol. 1994;  68 105-110
  • 7 Boot A M, van den Heuvel-Eibrink M M, Hahlen K, Krenning E P, de Muinck Keizer-Schrama S M. Bone mineral density in children with acute lymphoblastic leukaemia.  Eur J Cancer. 1999;  35 1693-1697
  • 8 Buchs N, Helg C, Collao C. et al . Allogeneic bone marrow transplantation is associated with a preferential femoral neck bone loss.  Osteoporos Int. 2001;  12 880-886
  • 9 Cicognani A, Cacciari E, Pession A. et al . Insulin-like growth factor-I (IGF-I) and IGF-binding protein-3 (IGFBP-3) concentrations compared to stimulated growth hormone (GH) in the evaluation of children treated for malignancy.  J Pediatr Endocrinol Metab. 1999;  12 629-638
  • 10 Clark S T, Radford J A, Crowther D, Swindell R, Shalet S M. Gonadal function following chemotherapy for Hodgkin’s disease: a comparative study of MVPP and a seven-drug hybrid regimen.  J Clin Oncol. 1995;  13 134-139
  • 11 Collet-Solberg P F, Sernyak H, Satin-Smith M. et al . Endocrine outcome in long-term survivors of low-grade hypothalamic/chiasmatic glioma.  Clin Endocrinol (Oxf). 1997;  47 79-85
  • 12 Couto-Silva A C, Trivin C, Esperou H, Michon J, Fischer A, Brauner R. Changes in height, weight and plasma leptin after bone marrow transplantation.  Bone Marrow Transplant. 2000;  26 1205-1210
  • 13 Cranney A, Adachi J D. Corticosteroid-induced osteoporosis: a guide to optimum management.  Treat Endocrinol. 2002;  1 271-279
  • 14 Davies H A, Didcock E, Didi M, Ogilvy-Stuart A, Wales J K, Shalet S M. Disproportionate short stature after cranial irradiation and combination chemotherapy for leukaemia.  Arch Dis Child. 1994;  70 472-475
  • 15 de Schepper J, Hachimi-Idrissi S, Louis O, Maurus R, Otten J. Bone metabolism and mineralisation after cytotoxic chemotherapy including ifosfamide.  Arch Dis Child. 1994;  71 346-348
  • 16 Ebeling P R, Thomas D M, Erbas B, Hopper J L, Szer J, Grigg A P. Mechanisms of bone loss following allogeneic and autologous hemopoietic stem cell transplantation.  J Bone Miner Res. 1999;  14 342-350
  • 17 Frisk P, Arvidson J, Gustafsson J, Lonnerholm G. Pubertal development and final height after autologous bone marrow transplantation for acute lymphoblastic leukemia.  Bone Marrow Transplant. 2004;  33 205-210
  • 18 Gandhi M K, Lekamwasam S, Inman I. et al . Significant and persistent loss of bone mineral density in the femoral neck after haematopoietic stem cell transplantation: long-term follow-up of a prospective study.  Br J Haematol. 2003;  121 462-468
  • 19 Giorgiani G, Bozzola M, Locatelli F. et al . Role of busulfan and total body irradiation on growth of prepubertal children receiving bone marrow transplantation and results of treatment with recombinant human growth hormone.  Blood. 1995;  86 825-831
  • 20 Gurney J G, Kadan-Lottick N S, Packer R J. et al . Endocrine and cardiovascular late effects among adult survivors of childhood brain tumors: Childhood Cancer Survivor Study.  Cancer. 2003;  97 663-673
  • 21 Halton J M, Atkinson S A, Fraher L. et al . Altered mineral metabolism and bone mass in children during treatment for acute lymphoblastic leukemia.  J Bone Miner Res. 1996;  11 1774-1783
  • 22 Halton J M, Atkinson S A, Fraher L. et al . Mineral homeostasis and bone mass at diagnosis in children with acute lymphoblastic leukemia.  J Pediatr. 1995;  126 557-564
  • 23 Holmes S J, Whitehouse R W, Clark S T, Crowther D C, Adams J E, Shalet S M. Reduced bone mineral density in men following chemotherapy for Hodgkin’s disease.  Br J Cancer. 1994;  70 371-375
  • 24 Hoorweg-Nijman J J, Kardos G, Roos J C. et al . Bone mineral density and markers of bone turnover in young adult survivors of childhood lymphoblastic leukaemia.  Clin Endocrinol (Oxf). 1999;  50 237-244
  • 25 Hovi L, Saarinen-Pihkala U M, Vettenranta K, Lipsanen M, Tapanainen P. Growth in children with poor-risk neuroblastoma after regimens with or without total body irradiation in preparation for autologous bone marrow transplantation.  Bone Marrow Transplant. 1999;  24 1131-1136
  • 26 Howell S J, Radford J A, Adams J E, Shalet S M. The impact of mild Leydig cell dysfunction following cytotoxic chemotherapy on bone mineral density (BMD) and body composition.  Clin Endocrinol (Oxf). 2000;  52 609-616
  • 27 Huma Z, Boulad F, Black P, Heller G, Sklar C. Growth in children after bone marrow transplantation for acute leukemia.  Blood. 1995;  86 819-824
  • 28 Johansson A G, Burman P, Westermark K, Ljunghall S. The bone mineral density in acquired growth hormone deficiency correlates with circulating levels of insulin-like growth factor I.  J Intern Med. 1992;  232 447-452
  • 29 Kanis J A, Johansson H, Oden A. et al . A meta-analysis of prior corticosteroid use and fracture risk.  J Bone Miner Res. 2004;  19 893-899
  • 30 Kann P, Jocham A, Beyer J. Hypothyroidism, hyperthyroidism and therapy with thyroid hormones: effect on the skeletal system.  Dtsch Med Wochenschr. 1997;  122 1392-1397
  • 31 Kann P H. Wachstumshormon, Knochenstoffwechsel und Osteoporose beim Erwachsenen.  Dtsch Med Wochenschr. 2004;  129 1390-1394
  • 32 Kann P H. Sekundäre Osteoporosen bei endokrinen Erkrankungen.  Dtsch Med Wochenschr. 2005;  130 165-170
  • 33 Kauppila M, Koskinen P, Irjala K, Remes K, Viikari J. Long-term effects of allogeneic bone marrow transplantation (BMT) on pituitary, gonad, thyroid and adrenal function in adults.  Bone Marrow Transplant. 1998;  22 331-337
  • 34 Keilholz U, Max R, Scheibenbogen C, Wuster C, Korbling M, Haas R. Endocrine function and bone metabolism 5 years after autologous bone marrow/blood-derived progenitor cell transplantation.  Cancer. 1997;  79 1617-1622
  • 35 Kim S H, Lim S K, Hahn J S. Effect of pamidronate on new vertebral fractures and bone mineral density in patients with malignant lymphoma receiving chemotherapy.  Am J Med. 2004;  116 524-528
  • 36 Kother M, Schindler J, Oette K, Berthold F. Abnormalities in serum osteocalcin values in children receiving chemotherapy including ifosfamide.  In Vivo. 1992;  6 219-221
  • 37 Kreuser E D, Felsenberg D, Behles C. et al . Long-term gonadal dysfunction and its impact on bone mineralization in patients following COPP/ABVD chemotherapy for Hodgkin’s disease.  Ann Oncol. 1992;  3 105-110
  • 38 Leone J, Vilque J P, Jolly D. et al . Effect of chlorambucil on bone mineral density in the course of chronic lymphoid leukemia.  Eur J Haematol. 1998;  61 135-139
  • 39 Mackie E J, Radford M, Shalet S M. Gonadal function following chemotherapy for childhood Hodgkin’s disease.  Med Pediatr Oncol. 1996;  27 74-78
  • 40 Mills W, Chatterjee R, McGarrigle H H, Linch D C, Goldstone A H. Partial hypopituitarism following total body irradiation in adult patients with haematological malignancy.  Bone Marrow Transplant. 1994;  14 471-473
  • 41 Ogilvy-Stuart A L, Clayton P E, Shalet S M. Cranial irradiation and early puberty.  J Clin Endocrinol Metab. 1994;  78 1282-1286
  • 42 Pfeilschifter J, Diel I J. Osteoporosis due to cancer treatment: pathogenesis and management.  J Clin Oncol. 2000;  18 1570-1593
  • 43 Ragab A H, Frech R S, Vietti T J. Osteoporotic fractures secondary to methotrexate therapy of acute leukemia in remission.  Cancer. 1970;  25 580-585
  • 44 Ratcliffe M A, Lanham S A, Reid D M, Dawson A A. Bone mineral density (BMD) in patients with lymphoma: the effects of chemotherapy, intermittent corticosteroids and premature menopause.  Hematol Oncol. 1992;  10 181-187
  • 45 Robson H, Anderson E, Eden O B, Isaksson O, Shalet S. Chemotherapeutic agents used in the treatment of childhood malignancies have direct effects on growth plate chondrocyte proliferation.  J Endocrinol. 1998;  157 225-235
  • 46 Rosen T, Hansson T, Granhed H, Szucs J, Bengtsson B A. Reduced bone mineral content in adult patients with growth hormone deficiency.  Acta Endocrinol (Copenh). 1993;  129 201-206
  • 47 Schulte C M, Beelen D W. Bone loss following hematopoietic stem cell transplantation: a long-term follow-up.  Blood. 2004;  103 3635-3643
  • 48 Schwartz A M, Leonidas J C. Methotrexate osteopathy.  Skeletal Radiol. 1984;  11 13-16
  • 49 Shalet S M, Brennan B M. Growth and growth hormone status after a bone marrow transplant.  Horm Res. 2002;  58 86-90
  • 50 Shusterman S, Meadows A T. Long term survivors of childhood leukemia.  Curr Opin Hematol. 2000;  7 217-222
  • 51 Stanisavljevic S, Babcock A L. Fractures in children treated with methotrexate for leukemia.  Clin Orthop Relat Res. 1977;  125 139-144
  • 52 Steinbuch M, Youket T E, Cohen S. Oral glucocorticoid use is associated with an increased risk of fracture.  Osteoporos Int. 2004;  15 323-328
  • 53 Vaidya S J, Atra A, Bahl S. et al . Autologous bone marrow transplantation for childhood acute lymphoblastic leukaemia in second remission - long-term follow-up.  Bone Marrow Transplant. 2000;  25 599-603
  • 54 van den Berg H, Stuve W, Behrendt H. Treatment of Hodgkin’s disease in children with alternating mechlorethamine, vincristine, procarbazine, and prednisone (MOPP) and adriamycin, bleomycin, vinblastine, and dacarbazine (ABVD) courses without radiotherapy.  Med Pediatr Oncol. 1997;  29 23-27
  • 55 van Leeuwen B L, Kamps W A, Jansen H W, Hoekstra H J. The effect of chemotherapy on the growing skeleton.  Cancer Treat Rev. 2000;  26 363-376
  • 56 van Staa T P, Leufkens H G, Abenhaim L, Zhang B, Cooper C. Oral corticosteroids and fracture risk: relationship to daily and cumulative doses.  Rheumatology (Oxford). 2000;  39 1383-1389
  • 57 Van Staa T P, Leufkens H G, Abenhaim L, Zhang B, Cooper C. Use of oral corticosteroids and risk of fractures.  J Bone Miner Res. 2000;  15 993-1000
  • 58 Vassilopoulou-Sellin R, Brosnan P, Delpassand A, Zietz H, Klein M J, Jaffe N. Osteopenia in young adult survivors of childhood cancer.  Med Pediatr Oncol. 1999;  32 272-278
  • 59 Vestergaard P, Mosekilde L. Fractures in patients with hyperthyroidism and hypothyroidism: a nationwide follow-up study in 16,249 patients.  Thyroid. 2002;  12 411-419
  • 60 Warner J T, Evans W D, Webb D K, Bell W, Gregory J W. Relative osteopenia after treatment for acute lymphoblastic leukemia.  Pediatr Res. 1999;  45 544-551
  • 61 Weilbaecher K N. Mechanisms of osteoporosis after hematopoietic cell transplantation.  Biol Blood Marrow Transplant. 2000;  6 165-174
  • 62 Wilhelm B, Kann P H. Wachstumshormon und Knochen: Einfluss einer 7-jährigen Wachstumshormonsubstitution auf Knochenstoffwechsel, Knochendichte und Knochenqualität bei Erwachsenen mit einem Wachstumshormonmangel.  Med Klin (Munich). 2004;  99 569-577

Dr. med. Diana Ivan

Philipps-Universität Marburg, Universitätsklinikum Gießen und Marburg, Standort Marburg, Bereich Endokrinologie & Diabetologie (Leiter: Univ.-Prof. Dr. med. Peter Herbert Kann)

Baldingerstraße

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