Bisphosphonate

Bisphosphonate sind Pyrophosphat-Analoga, die unter anderem zur Behandlung von Osteoporose Osteoporose Osteoporose eingesetzt werden. Die Wirkstoffe dieser Klasse enden entweder auf „-dronat“ oder „-dronsäure“ (z. B. Alendronat oder Alendronsäure) und binden an Hydroxyapatit-Kristalle im Knochen Knochen Aufbau der Knochen, wodurch die Osteoklasten-induzierte Knochenresorption Knochenresorption Knochenumbau und -heilung gehemmt wird. Bisphosphonate sind indiziert bei postmenopausaler Osteoporose Osteoporose Osteoporose, Glukokortikoid-induzierter Osteopenie/ Osteoporose Osteoporose Osteoporose und Morbus Paget Morbus Paget Morbus Paget der Knochen des Knochens. Zu den Nebenwirkungen zählen Hypokalzämie Hypokalzämie Hypokalzämie, Hypophosphatämie, atypische Femurfrakturen und Osteonekrose des Kiefers. Kontraindikationen sind eine bekannte Hypersensitivität und Vorerkrankungen des Ösophagus. Wirkstoff-Interaktionen sind bekannt mit Aminoglykosiden, Aspirin Aspirin Nichtsteroidale Antirheumatika/Antiphlogistika und Protonenpumpeninhibitoren.

Aktualisiert: 22.06.2023

Redaktionelle Verantwortung: Stanley Oiseth, Lindsay Jones, Evelin Maza

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Chemische Struktur und Pharmakodynamik

Chemische Struktur

Struktur von Bisphosphonaten

Struktur von Bisphosphonat:
Die Grundstruktur von Bisphosphonat ist um eine gemeinsame Phosphor-Kohlenstoff-Phosphor-Bindung zentriert, aber die R-Gruppen können variieren.

Bild: “Structure of bisphosphonate“ von Jü. Lizenz: Public Domain
  • Pyrophosphat-Analoga, die die Struktur von Pyrophosphat nachahmen
  • Gemeinsame Phosphor-Kohlenstoff-Phosphor-Kette
  • Lange Kette: R2-Seitenkette bestimmt die Wirkstoffstärke
  • Kurze Kette: R1-Seitenkette bestimmt die Pharmakokinetik Pharmakokinetik Pharmakokinetik und Pharmakodynamik

Wirkmechanismus

  1. Bisphosphonate binden an Hydroxyapatitkristalle in der Knochenmatrix.
  2. Osteoklasten Osteoklasten Knochenentwicklung und Ossifikation binden und phagozytieren Bisphosphonat:
  3. Reduktion des Osteoklasten-vermittelten Knochenabbaus
  4. Erhöhen indirekt die Knochenbildung und die Knochendichte

Pharmakokinetik

Absorption

  • Absorption im Magen-Darm-Trakt durch parazellulären Transport
  • Im Allgemeinen schlechte Resorption im Magen-Darm-Trakt

Verteilung

Metabolisierung

  • Keine Metabolisierung
  • Lange Halbwertszeit (kann 10 Jahre überschreiten)

Elimination

  • Hälfte wird unverändert über die Niere ausgeschieden
  • Zur Hälfte von der Knochenoberfläche absorbiert

Klassifikation

Bisphosphonate werden nach ihrer Struktur klassifiziert. Bisphosphonatverbindungen sind entweder stickstoffhaltig oder nicht-stickstoffhaltig. Der stickstoffhaltige Subtyp enthält Stickstoff in der langen Kette (R2).

  • Stickstoffhaltige Bisphosphonate (stärkere Osteoklastenhemmer):
    • Pamidronat
    • Alendronat
    • Risedronat
    • Zoledronat
    • Ibandronat
  • Nicht-stickstoffhaltige Bisphosphonate:
    • Etidronat
    • Clodronat
    • Tiludronat

Indikationen

Bisphosphonate werden für die Behandlung einer Reihe von Knochen-Erkrankungen eingesetzt:

Osteoporose der Wirbelsäule

Darstellung der pathologischen Veränderungen einer Wirbelsäule mit Osteoporose:
Durch den allmählichen Verlust der Knochendichte kollabieren die Wirbel, was zu einer Kyphose führt.

Bild: “Osteoporosis of the Spine“ vom OpenStax College. Lizenz: CC BY 3.0

Nebenwirkungen und Kontraindikationen

Nebenwirkungen

Radiograph of avascular necrosis can show osteopenia

Ein Röntgenbild einer avaskulären Nekrose mit Osteopenie, Sklerose und Randverkalkung:
Das klassische Zeichen einer fortgeschrittenen Erkrankung ist eine Sichelform, die durch subchondrale Knochenansammlung und Kollaps der Gelenkfläche verursacht wird.

Bild: “X-ray of idiopathic avascular necrosis of the femoral head – Lateral“ von Mikael Häggström, MD Lizenz: CC0 1.0

Warnungen

  • Starke Knochen-, Muskel- oder Gelenkschmerzen
  • Bei Patienten mit Nierenerkrankungen ist Vorsicht geboten.
  • Bei Patienten nach einer bariatrischen Operation wegen des Risikos von Ulzerationen und schlechter Resorption vermeiden.

Kontraindikationen

  • Überempfindlichkeitsreaktionen
  • Hypokalzämie Hypokalzämie Hypokalzämie
  • Erkrankungen des Ösophagus mit verzögerter Entleerung:
  • Unfähigkeit, mindestens 30 Minuten lang aufrecht zu stehen oder zu sitzen

Wechselwirkungen mit anderen Medikamenten

Vergleich von Bisphosphonaten

Tabelle: Vergleich der Wirkstoffe innerhalb der Bisphosphonat-Klasse
Wirkstoff Klassifikation Eliminationshalbwertszeit Indikationen
Alendronat Stickstoffhaltig > 10 Jahre
Risedronat 480 – 561 Stunden (terminal)
Pamidronat Ungefähr 28 Stunden Zusätzlich zum oben genannten:
Zoledronat 146 Stunden (terminal)
Ibandronat 10 – 60 Stunden
Etidronat Nicht-stickstoffhaltig 1–6 Stunden
Clodronat 13 Stunden (terminal)
Tiludronat 40 – 60 Stunden

Quellen

  1. Rosen, H.R. (2020). Risks of bisphosphonate therapy in patients with osteoporosis. UpToDate. Zugriff am 11. Juni 2021, von https://www.uptodate.com/contents/risks-of-bisphosphonate-therapy-in-patients-with-osteoporosis.
  2. Rosen, H.R. (2021). Pharmacology of bisphosphonates. UpToDate. Zugriff am 11. Juni 2021, von https://www.uptodate.com/contents/pharmacology-of-bisphosphonates?search=bisphosphonates.
  3. Charles, J.F. (2020). Treatment of Paget disease of bone. UpToDate. Zugriff am 11. Juni 2021, von https://www.uptodate.com/contents/treatment-of-paget-disease-of-bone.
  4. Drake, M.T., Clarke, B.L., Khosla, S. (2008). Bisphosphonates: Mechanism of action and role in clinical practice. Mayo Clin Proc. PMID: 18775204. Retrieved June 11, 2021, from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2667901/.
  5. Bikle, D.D. (2012). Agents that affect bone mineral homeostasis. Katzung, B.G., Masters, S.B., and Trevor, A.J. (Eds.), Basic & Clinical Pharmacology (12th edition, pp. 776). McGraw Hill.
  6. Barrett J, Worth E, Bauss F, Epstein S. Ibandronate: a clinical pharmacological and pharmacokinetic update. J Clin Pharmacol. 2004 Sep;44(9):951-65. doi: 10.1177/0091270004267594. PMID: 15317823.
  7. Lüllmann H, Mohr K, Wehling M, Hein L: Pharmakologie und Toxikologie. 18. Auflage. Thieme Verlag; 2016. doi:10.1055/b-004-129674 

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Simon Veiser

Simon Veiser beschäftigt sich seit 2010 nicht nur theoretisch mit IT Service Management und ITIL, sondern auch als leidenschaftlicher Berater und Trainer. In unterschiedlichsten Projekten definierte, implementierte und optimierte er erfolgreiche IT Service Management Systeme. Dabei unterstützte er das organisatorische Change Management als zentralen Erfolgsfaktor in IT-Projekten. Simon Veiser ist ausgebildeter Trainer (CompTIA CTT+) und absolvierte die Zertifizierungen zum ITIL v3 Expert und ITIL 4 Managing Professional.

Dr. Frank Stummer

Dr. Frank Stummer ist Gründer und CEO der Digital Forensics GmbH und seit vielen Jahren insbesondere im Bereich der forensischen Netzwerkverkehrsanalyse tätig. Er ist Mitgründer mehrerer Unternehmen im Hochtechnologiebereich, u.a. der ipoque GmbH und der Adyton Systems AG, die beide von einem Konzern akquiriert wurden, sowie der Rhebo GmbH, einem Unternehmen für IT-Sicherheit und Netzwerküberwachung im Bereich Industrie 4.0 und IoT. Zuvor arbeitete er als Unternehmensberater für internationale Großkonzerne. Frank Stummer studierte Betriebswirtschaft an der TU Bergakademie Freiberg und promovierte am Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung in Karlsruhe.

Sobair Barak

Sobair Barak hat einen Masterabschluss in Wirtschaftsingenieurwesen absolviert und hat sich anschließend an der Harvard Business School weitergebildet. Heute ist er in einer Management-Position tätig und hat bereits diverse berufliche Auszeichnungen erhalten. Es ist seine persönliche Mission, in seinen Kursen besonders praxisrelevantes Wissen zu vermitteln, welches im täglichen Arbeits- und Geschäftsalltag von Nutzen ist.

Wolfgang A. Erharter

Wolfgang A. Erharter ist Managementtrainer, Organisationsberater, Musiker und Buchautor. Er begleitet seit über 15 Jahren Unternehmen, Führungskräfte und Start-ups. Daneben hält er Vorträge auf Kongressen und Vorlesungen in MBA-Programmen. 2012 ist sein Buch „Kreativität gibt es nicht“ erschienen, in dem er mit gängigen Mythen aufräumt und seine „Logik des Schaffens“ darlegt. Seine Vorträge gestaltet er musikalisch mit seiner Geige.

Holger Wöltje

Holger Wöltje ist Diplom-Ingenieur (BA) für Informationstechnik und mehrfacher Bestseller-Autor. Seit 1996 hat er über 15.800 Anwendern in Seminaren und Work-shops geholfen, die moderne Technik produktiver einzusetzen. Seit 2001 ist Holger Wöltje selbstständiger Berater und Vortragsredner. Er unterstützt die Mitarbeiter von mittelständischen Firmen und Fortune-Global-500- sowie DAX-30-Unternehmen dabei, ihren Arbeitsstil zu optimieren und zeigt Outlook-, OneNote- und SharePoint-Nutzern, wie sie ihre Termine, Aufgaben und E-Mails in den Griff bekommen, alle wichtigen Infos immer elektronisch parat haben, im Team effektiv zusammenarbeiten, mit moderner Technik produktiver arbeiten und mehr Zeit für das Wesentliche gewinnen.

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Frank Eilers ist Keynote Speaker zu den Zukunftsthemen Digitale Transformation, Künstliche Intelligenz und die Zukunft der Arbeit. Er betreibt seit mehreren Jahren den Podcast „Arbeitsphilosophen“ und übersetzt komplexe Zukunftsthemen für ein breites Publikum. Als ehemaliger Stand-up Comedian bringt Eilers eine ordentliche Portion Humor und Lockerheit mit. 2017 wurde er für seine Arbeit mit dem Coaching Award ausgezeichnet.

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Leon Chaudhari ist ein gefragter Marketingexperte, Inhaber mehrerer Unternehmen im Kreativ- und E-Learning-Bereich und Trainer für Marketingagenturen, KMUs und Personal Brands. Er unterstützt seine Kunden vor allem in den Bereichen digitales Marketing, Unternehmensgründung, Kundenakquise, Automatisierung und Chat Bot Programmierung. Seit nun bereits sechs Jahren unterrichtet er online und gründete im Jahr 2017 die „MyTeachingHero“ Akademie.

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Als akkreditierter Trainer für PRINCE2® und weitere international anerkannte Methoden im Projekt- und Portfoliomanagement gibt Andreas Ellenberger seit Jahren sein Methodenwissen mit viel Bezug zur praktischen Umsetzung weiter. In seinen Präsenztrainings geht er konkret auf die Situation der Teilnehmer ein und erarbeitet gemeinsam Lösungsansätze für die eigene Praxis auf Basis der Theorie, um Nachhaltigkeit zu erreichen. Da ihm dies am Herzen liegt, steht er für Telefoncoachings und Prüfungen einzelner Unterlagen bzgl. der Anwendung gern zur Verfügung.

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Alexander Plath

Alexander Plath ist seit über 30 Jahren im Verkauf und Vertrieb aktiv und hat in dieser Zeit alle Stationen vom Verkäufer bis zum Direktor Vertrieb Ausland und Mediensprecher eines multinationalen Unternehmens durchlaufen. Seit mehr als 20 Jahren coacht er Führungskräfte und Verkäufer*innen und ist ein gefragter Trainer und Referent im In- und Ausland, der vor allem mit hoher Praxisnähe, Humor und Begeisterung überzeugt.

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