Hyperplastic Callus Formation in Osteogenesis Imperfecta

Abstract

Osteogenesis imperfectal, an inherited disorder of connective tissues, affects roughly (OI) 4000 people in Germany (11). The main clinical symptoms are fragile bones, progressing skeletal deformities, generalized osteoporosis and short stature. Incidentally, the clinical manifestations can range from perinatal lethal forms to phenotypical normal adults. In many instances the underlying causes of the disease are mutations in gene coding for collagen I, the predominant protein in most connective tissues. Fracture healing is usually not impaired, although in a unique group of OI-patients, a tumor-like hyperplastic callus occurs with excessive deposition of extracellular matrix constituents. Biochemical analysis of the callus is reminiscent of bone from early stages of human development and normal fracture healing (e.g. collagen type composition, degree of posttranslational modification). This underlines that, besides collagen mutations, the regulation of collagen synthesis and their posttranslational processing might be disturbed in patients with hyperplastic callus formation.

Zusammenfassung

In Deutschland sind etwa 4000 Menschen von der Osteogenesis imperfecta betroffen (11). Im Vordergrund dieser hereditären Bindegewebserkrankung stehen, neben der abnorm erhöhten Knochenbrüchigkeit, fortschreitende skeletale Deformitäten, eine generalisierte Osteoporose und ein Minderwuchs. Das klinische Erscheinungsbild reicht von perinatal lethalen Formen bis zu phänotypisch normalen Erwachsenen. Zugrunde liegen der Erkrankung meistens Mutationen in einem der beiden für Kollagen Typ I kodierenden Gene. Die Frakturheilung ist gewöhnlich nicht beeinträchtigt. In Einzelfällen kommt es jedoch zur Entstehung eines monströsen hyperplastischen Kallus. Biochemisch ähnelt die Tumormasse in ihrer Zusammensetzung den Kollagentypen und dem Grad der posttranslationellen Modifikation der verschiedenen Kollagene embryonalen Entwicklungsstadien und der normalen Frakturheilung. Dies weist darauf hin, daß in Patienten mit einem hyperplastischen Kallus zusätzlich zu den Mutationen die Regulation der Kollagensynthese und das posttranslationale Processing gestört sind.

Key words

Osteogenesis imperfecta - Hyperplastic callus - Complications - Overmodification - Collagen metabolism

Schlüsselwörter

Osteogenesis imperfecta - Komplikationen - Hyperplastischer Kallus - Übermodifikation - Kollagenstoffwechsel