Ny kunskap om ovanliga benbrott kopplade till läkemedel mot benskörhet

Läkemedelsbehandling av benskörhet kan ibland leda till en ovanlig typ av benbrott på lårbenet. Varför dessa frakturer uppstår och hur de kan följas i ett kvalitetsregister är i fokus i två nyligen publicerade studier som LiU-forskare medverkat till.

röntgenbild av inkomplett atypisk fraktur jämte en komplett fraktur.Vid en fullbordad atypisk fraktur har lårbenet gått av helt (vänster). Vid en inkomplett atypisk fraktur är benvävnaden förändrad men benet har inte gått av (höger).

Benet i ditt skelett byggs ständigt om. En tiondel av skelettet omsätts under ett år hos en frisk vuxen. Detta sker genom ett tätt samarbete mellan två celltyper vars namn är förvillande lika: osteoklasterna är ”benätare” som fäster till skelettet och bryter ner benet, och osteoblasterna bildar sedan nytt ben. Samma celler är aktiva när ett benbrott ska läkas, fast då jobbar cellerna var för sig.

Porträttbild på Jörg Schilcher, docent och överläkare inom ortopedi. Jörg Schilcher, docent och överläkare inom ortopedi. Foto: Ulrik Svedin

– Lårbenet utsätts för ganska stora belastningar av vår kroppsvikt. Varje steg belastar benet och som i alla material leder belastningen till små skador. Men benvävnaden är unikt på så sätt att den kan läka sig självt, säger Jörg Schilcher, biträdande professor vid Institutionen för biomedicinska och kliniska vetenskaper och ortoped vid Universitetssjukhuset i Linköping.

Ibland blir det obalans mellan de båda celltyperna och benet bryts ner i snabbare takt än det byggs upp. Efter en tid uppstår då benskörhet, även kallat osteoporos, med typiska hålrum i skelettet. Benskörhet behandlas med en typ av läkemedel, bisfosfonater, som minskar osteoklasternas nedbrytande aktivitet och förebygger frakturer hos bensköra personer.

För drygt tio år sedan visade forskare vid Linköpings universitet att bisfosfonater i ovanliga fall kan orsaka en speciell sorts benbrott i lårbenet: atypiska lårbensfrakturer. Det börjar som mycket små mikrosprickor som uppstår i benet på grund av belastning. Om osteoklasterna och -blasterna inte hinner laga mikrosprickorna kan sprickorna mötas och bilda en större spricka. Då krävs knappt någon energi för att lårbenet ska gå av.

– Ett typiskt exempel är en äldre person som lagar mat vid spisen med en stekpanna i handen, vrider sig om och det knakar till. Lårbenet har gått av och personen faller ihop. Benbrottet ser väldigt speciellt ut, med en rak tvärgående frakturlinje och kallas därför atypisk fastän det är en typisk stressfraktur, säger Jörg Schilcher.

Viktigt att hitta frakturerna

En av Linköpingsforskarnas första studier ledde till en nedgång i användningen av bisfosfonater.

– Både patienter och läkare är rädda för bisfosfonater och vissa värderar rädsla för atypiska frakturer högre än den förebyggande effekten mot benskörhetsfrakturer. Problemet är att det finns evidens för att behandla med bisfosfonater i tre till fem år. Men läkare har gett medicinen mycket längre än så. 10–15 år senare ser vi den negativa effekten, alltså de här atypiska frakturerna. De senaste åren har användningen av läkemedlen gått ner. Frågan är vad som händer i populationen när läkare och patienter förhåller sig på ett annat sätt och använder bisfosfonater under kortare tid eller inte alls, säger Jörg Schilcher.

Dessa atypiska frakturer har varit i fokus i två vetenskapliga artiklar som Jörg Schilcher nyligen medverkat till. I den första tittade en grupp forskare på möjligheterna att använda Svenska frakturregistret som ett övervakningsverktyg för denna typ av ovanliga fraktur. Kvalitetsregistret täcker alla frakturer som behandlas i vården. Sedan år 2015 ska de läkare som registrerar ett benbrott i lårbenet ange om det är en atypisk fraktur eller inte.

– Det är viktigt att hitta dessa ovanliga frakturer. De måste behandlas på ett speciellt sätt. Läkaren måste avsluta behandlingen med bisfosfonater, annars läker inte frakturen. Det är också ganska hög risk att den som fått en atypisk fraktur bryter även andra lårbenet, om man inte tar bort bisfosfonatbehandlingen, säger Jörg Schilcher.

I den aktuella studien, som publicerats i tidskriften Acta Orthopaedica, gick två experter genom röntgenbilderna för alla frakturer som vid registreringen bedömts vara atypiska. De fann att det stämde i mer än hälften av fallen. En ST-läkare som fick en kort utbildning fick en mycket bättre förmåga att känna igen en atypisk fraktur.

– Vi drog slutsatsen att registreringen av atypiska frakturer i Svenska frakturregistret är ganska bra. Den kan bli bättre med en enkel utbildningsinsats. Registreringen behöver bli lite bättre om vi ska kunna använda frakturregistret till att ge återkoppling till kliniker och patienter om atypiska lårbensfrakturer, säger Jörg Schilcher.

Kanske kan artificiell intelligens, AI, underlätta för läkare att hitta de atypiska frakturerna i framtiden.

– Vi vet att det är bara runt 7 procent av de atypiska lårbensfrakturerna som blir korrekt identifierade om man inte har frakturregistret. Vi tror att AI kan vara perfekt där, för att hjälpa radiologerna att vara extra uppmärksamma när det finns minsta lilla misstanke om att det kan handla om en atypisk fraktur.

Jörg Schilchers forskargrupp samarbetar med forskargrupper i Kalifornien, Melbourne och Berlin för att förbättra förebyggande åtgärder mot atypiska lårbensfrakturer, liksom diagnostik och resultat efter kirurgisk behandling. Bland annat arbetar gruppen tillsammans med Anders Eklunds forskargrupp vid LiU:s tekniska fakultet med att ta fram ett AI-baserat stöd till mjukvara som används vid bedömning av röntgenbilder.

Magnesium möjlig behandling

I den andra studien, som har letts av forskare i Hong Kong, presenterar forskarna en möjlig förklaring till varför de atypiska frakturerna kan ha svårt att läka. Jörg Schilcher jobbar med vävnadsanalyser av benbiopsier där benbrottet var nära, men lårbenet ännu inte gått av, något som kallas inkompletta frakturer. Dessa histologiska analyser har legat till grund för samarbetsprojektet med forskargruppen från Hong Kong. Men Jörg Schilcher menar att det är viktigt att skilja på tillståndet där benvävnaden är förändrad men lårbenet ännu inte gått av, jämfört med en fullbordad atypisk fraktur, som läker på ett helt annat sätt.röntgenbild av inkomplett atypisk fraktur jämte en komplett fraktur.Vid en fullbordad atypisk fraktur har lårbenet gått av helt (vänster). Vid en inkomplett atypisk fraktur är benvävnaden förändrad men benet har inte gått av (höger).

– För mig ger studien en förklaring till varför en inkomplett atypisk fraktur inte läker ihop, utan fortsätter att bli större och leder till en komplett fraktur i slutändan, säger Jörg Schilcher.

Forskarna noterade att det fanns mycket bindväv i de inkompletta frakturerna hos människor. Det är känt att bindväv är kopplat till sämre läkning. Forskarlaget i Hong Kong kunde undersöka råttor med samma problem, och genom flera olika metoder ta reda på varifrån bindväven kommer, vilken cellulär mekanism som ligger bakom och hur bisfosfonaternas negativa effekt på benläkningen kunde upphävas hos råttor.

– Studien visar att man kan man upphäva bisfosfonaternas negativa effekt på benläkning genom att ge magnesium. Det är ett väldigt snyggt resonemang hela vägen genom och det kan vara en lösning för behandling i kliniken, säger Jörg Schilcher, som är medförfattare till studien som publicerats i tidskriften Materials Today.

Forskningen har finansierats med stöd av bland annat ALF-medel, Region Östergötland, Svenska Läkaresällskapet och Wallenberg centrum för molekylär medicin, WCMM, vid Linköpings universitet.

Artikel: Surveillance of atypical femoral fractures in a nationwide fracture register, Hans Peter Bögl, Georg Zdolsek, Lukas Barnisin, Michael Möller och Jörg Schilcher, Acta Orthopaedica 2022; 93: 229–233, publicerad online 11 januari 2022, doi: 10.2340/17453674.2022.1380

Artikel: Magnesium facilitates the healing of atypical femoral fractures: A single-cell transcriptomic study, Nianye Zheng, Jiankun Xu, Ye Chun Ruan, Liang Chang, Xinluan Wang, Hao Yao, Jiali Wang, Ri Zhang, Qingyun Xue, Ning Tang, Tim-yun Ong, Jörg Schilcher, Regis J. O'Keefe och Ling Qin, Materials Today, publicerad online 19 januari 2022, https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.11.028

Mer om forskningen Visa/dölj innehåll

Senaste nytt från LiU Visa/dölj innehåll