Rachitis

Rachitis (griechisch rhachis, Wirbelsäule) bezeichnet eine Erkrankung des wachsenden Knochens mit gestörter Mineralisation der Knochen und Desorganisation der Wachstumsfugen bei Kindern. Sie ist auf eine erniedrigte Konzentration des Calcium-Phosphat-Produktes im Blut und dadurch verursachte hormonelle Gegenregulationsmechanismen zurückzuführen. Die häufige Calciummangel-Rachitis wird meist durch eine erworbene Vitamin-D-Stoffwechselstörung oder eine mangelnde Calciumaufnahme mit der Nahrung hervorgerufen. Sie wird von der seltenen Phosphatmangel-Rachitis unterschieden, die durch einen zumeist vererbten übermäßigen Phosphatverlust über die Nieren verursacht wird. Zu den Symptomen gehören neben Wachstumsstörungen mit Verformungen der Knochen insbesondere Auftreibungen der Knorpel-Knochen-Grenzen an den Wachstumsfugen. Die Behandlung richtet sich nach der Ursache. Sie besteht in einer Substitution von Vitamin D, gegebenenfalls zusätzlich von Calcium oder Phosphat. Zur Prophylaxe ist es in Deutschland üblich, Säuglingen während des ersten Lebensjahres Vitamin D in einer täglichen Einzeldosis zu verabreichen.

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Häufigkeit

Da die Rachitis keine meldepflichtige Erkrankung ist, gibt es kaum Zahlen über die Erkrankungshäufigkeit. Ein Expertengremium des amerikanischen Center for Disease Control hat die Häufigkeit einer Krankenhausbehandlung wegen Rachitis mit neun von einer Million Kindern ermittelt. Eine ambulante Rachitis-Therapie wurde im gleichen Bericht mit einer Häufigkeit zwischen 23 und 32 je einer Million Kindern angegeben. Dabei sind afro-amerikanische Kinder mit drei Vierteln der stationären und 100 % der ambulanten Fälle mit Abstand am häufigsten betroffen.^[1] Ein subklinischer Vitamin-D-Mangel noch ohne klinische Symptome einer Rachitis wird selbst in hochentwickelten Ländern sehr viel häufiger gefunden. In amerikanischen Untersuchungen hatten 80 % der Neugeboren und am Ende des Winters fast die Hälfte der Mädchen im Alter zwischen neun und elf Jahren erniedrigte Vitamin-D-Konzentrationen im Blut^[2].

Ursachen

Grundsätzlich wird die häufige Calcium-Mangel-Rachitis, die durch einen Vitamin-D-Mangel verursacht wird, von der seltenen Phosphat-Mangel-Rachitis unterschieden, bei der die Symptome durch einen vermehrten Verlust von Phosphat mit dem Urin durch die Nieren entstehen.

Calcium-Phosphat-Stoffwechsel

Das Gleichgewicht des Calcium-Phosphat-Stoffwechsels ist durch die Hormone Parathormon, Calcitriol (Vitamin D) und Calcitonin in engen Grenzen geregelt. Die Konzentration der beiden Stoffe ist durch ein konstantes Löslichkeitsprodukt eng miteinander verknüpft. Der größte Teil des Vorrates an Calcium und Phosphat ist in Form von Hydroxylapatit in den Knochen gespeichert. Kommt es für eines der beiden Mineralien zu einem Ungleichgewicht zwischen Aufnahme über den Darm und Ausscheidung über die Nieren, werden Konzentrationschwankungen durch eine rasche Einlagerung in den oder Entspeicherung aus dem Knochen ausgeglichen. Vitamin D ist nicht nur für einen Einbau von Calcium und Phosphat in den Knochen (Mineralisation) nötig, sondern fördert zudem deren Aufnahme aus dem Darm und die Rückgewinnung aus dem Vorharn in den Nieren. Tritt ein Vitamin-D-Mangel ein, kann Calcium nur ungenügend aus dem Darm aufgenommen werden. Der hieraus resultierende Calciummangel führt zu einem unzureichenden Einbau von Hydroxylapatit in den wachsenden Knochen. Dieser wird zunehmend weicher und verformt sich. Gleichzeitig vermehrt sich die nicht verkalkte Knochengrundsubstanz (Osteoid), wodurch die Knochenauftreibungen im Bereich der Wachstumsfugen entstehen. Der Mensch stellt Vitamin D überwiegend aus einem Zwischenprodukt der Cholesterinbiosynthese, dem 7-Dehydrocholesterol, her. Dieses wird unter Einwirkung von Ultraviolettstrahlung aus dem Sonnenlicht in der Haut zu Vitamin D₃ umgewandelt, in der Leber zu 25-Hydroxy-Cholecalciferol und anschließend in den Nieren durch die 1α-Hydroxylase zum eigentlich wirksamen Hormon 1,25-Dihydroxy-Cholecalciferol (Calcitriol) aktiviert. Nur ein kleiner Anteil des Vitamin-D-Bedarfs wird aus der Nahrung aufgenommen (genaueres siehe unter Vitamin D).

Calciummangel-Rachitis

Die häufigste Ursache für eine Calciummangel-Rachitis stellt eine unzureichende Vitamin-D-Versorgung bei verminderter Sonnenexposition in Verbindung mit unzureichender Vitamin-D-Zufuhr dar^[3]. Sehr viel seltener ist die Herstellung der aktiven Form des Vitamin D₃ durch einen angeborenen Enzymdefekt gestört (Vitamin-D-abhängige Rachitis Typ I und II). Eine Rachitis kann darüber hinaus Symptom einer Erkrankung des Darmes, bei der nicht genügend Calcium aufgenommen werden kann (Zöliakie, Mukoviszidose), oder der Nieren, bei der die Aktivierung der Vitamin-D-Vorstufen beeinträchtigt ist, sein. Bestimmte Medikamente zur Behandlung einer Epilepsie (Phenytoin, Phenobarbital) können eine Rachitis durch verminderte Calcium-Aufnahme im Darm sowie gesteigerten Abbau des Vitamin D₃ verursachen.

Phosphatmangel-Rachitis

Eine Phosphatmangel-Rachitis wird zumeist durch einen vermehrten Verlust von Phosphat über die Nieren verursacht. Einzige Ausnahme stellen Frühgeborene dar, bei denen eine relativ auf das rasche Aufholwachstum bezogen unzureichende Phosphat-Zufuhr zugrunde liegen kann. Neben der erblich bedingten angeborenen familiären hypophosphatämischen Rachitis (Phosphatdiabetes) führen Schädigungen der Nierentubuli (De-Toni-Fanconi-Syndrom) – zumeist als Symptom einer angeborenen Cystinose, oder erworben durch Vergiftungen – zu einer phosphopenischen Rachitis. ^[3]

Symptome

    Im zweiten bis dritten Lebensmonat zeigen sich die ersten Symptome in Form von Unruhe, Schreckhaftigkeit, vermehrtem Schwitzen und dadurch ausgelöstem juckendem Hautausschlag (Miliaria). Etwa einen Monat später kommen eine Muskelschwäche mit Froschbauch, Verstopfungsneigung (Obstipation) und erste Knochenerweichungen am Schädel (Kraniotabes) hinzu. Jetzt kann der Calciummangel zusätzlich zu gesteigerter Muskelerregbarkeit (Tetanie) bis hin zu Krämpfen führen. Wiederum etwa einen Monat später entsteht durch Abflachung des Hinterkopfes und Auftreibung der Schädelnähte (Epiphytenbildung) das Bild eines Quadratschädels. Die perlschnurartig aufgereihten Auftreibungen der Knorpel-Knochen-Grenzen an den Wachstumfugen der Rippen am Brustkorb wird auch Rosenkranz genannt. Auch Hand- und Fußgelenke verbreitern sich zunehmend. Später zeigen sich ein verzögerter Zahndurchbruch und Defekte im Zahnschmelz. Weil der Brustkorb ungewöhnlich weich ist, führt der Muskelzug am Zwerchfellansatz zu einer Einziehung, der Harrison-Furche. Zu den weiteren typischen Knochenverformungen gehören Beinverkrümmungen (O-Beine, Genua vara), wobei die langen Röhrenknochen varisch (nach innen) verbogen sind, und die Fehlstellungen weniger im Gelenk selbst liegen. Bei Erwachsenen sind die Wachstumsfugen schon verschlossen und es kommt bei einem Vitamin-D-Mangel lediglich zu einer Osteomalazie ohne die im Kindesalter so typischen Knochenverformungen.

Diagnose

  Die Diagnose wird durch die typischen Symptome, die im Röntgenbild sichtbaren Veränderungen an den Knochen sowie durch eine erhöhte Aktivität der Alkalischen Phosphatase im Blut gestellt^[3]. Da die Röntgenuntersuchung keine spezifischen Unterscheidungsmerkmale zwischen einer Calciummangel- und einer Phosphatmangel-Rachitis zeigt, muss zwischen diesen Formen durch weitere Laboruntersuchungen unterschieden werden. Hierzu dient eine Bestimmung des Parathormons, das bei calcipenischer Rachitis erhöht und bei der phosphopenischen Form normal ist. Weiterhin wird die Konzentration der einzelnen Vitamin-D-Vorstufen bestimmt um eine klassische Vitamin-D-Mangel-Rachitis (mit erniedrigten 25(OH)Vitamin-D₃-, aber niedrig normalen Dihydroxy-Cholecalciferol-Werten) von den Vitamin-D-abhängigen Formen (mit normaler 25(OH)Vitamin-D₃- und abnorm niedriger Dihydroxy-Cholecalciferol-Konzentration bei der VDAR I beziehungsweise normaler Vitamin-D₃- und exzessiv hoher Dihydroxy-Cholecalciferol-Konzentrantion bei der VDAR II) abzugrenzen.

Therapie

Die Behandlung richtet sich grundsätzlich nach der Ursache. Bei der klassischen Vitamin-D-Mangel-Rachitis bekommen die Kinder zunächst drei Wochen lang Vitamin-D und Calcium in hoher Dosierung. Diese wird anschließend für weitere drei Wochen deutlich reduziert. Anschließend ist eine Umstellung auf eine calciumreiche Ernährung mit entsprechender Sonnenexposition ausreichend. Liegt jedoch eine Vitamin-D-abhängige Rachitis Typ I mit gestörter Umwandlung von Vitamin D₃ in das aktive Dihydroxy-Cholecalciferol vor, muss neben einer hochdosierten Calcium-Substitution Calcitriol verabreicht werden. Sobald der weiche Knochen mit Calcium aufgesättigt ist, genügt eine lebenslange Substitution von Calcitriol. Die Vitamin-D-abhängige Rachitis Typ II wiederum gestaltet sich oft schwierig. Eine alleinige Calcium- und Dihydroxy-Cholecalciferol-Zufuhr als Tabletten reicht hier unter Umständen nicht aus. In solchen Fällen sind zusätzliche Calcium-Infusionen nötig, um den Knochen entsprechend aufzusättigen. Anschließend muss Calcium weiterhin in extrem hohen Mengen eingenommen werden, um einen normalen Calcium-Spiegel im Blut aufrechtzuerhalten. ^[3]

Bei der phosphopenischen Form muss entsprechend neben einer Behandlung mit Calcitriol eine Substitution mit Phosphat erfolgen. Hierzu siehe auch den eigenen Artikel über Phosphatdiabetes.

Knochenfehlstellungen heilen bei Kindern bei der klassischen Rachitis nach Substitution von Viatmin D meist selbständig aus, bei schweren Verformungen der Beine werden allerdings oberschenkellange Schienen empfohlen (Orthesen). Bei den Phosphatmangel-Formen und bei Jugendlichen sind deutlich häufiger Umstellungs-Operationen notwendig, bei denen durch eine Keilentnahme der Achsfehler ausgeglichen wird.

Vorbeugung

Entsprechend den Empfehlungen der Deutschen Gesellschaft für Sozialpädiatrie erhalten Säuglinge im ersten Lebensjahr von der zweiten Lebenswoche an eine vorbeugende Vitamin D₃-Gabe in Tablettenform. Mit 500 I. E. liegt die Dosierung deutlich über dem angenommen täglichen Bedarf von 100-200 I. E., jedoch sollen damit natürliche Schwankungen genauso ausgeglichen werden wie gelegentlich vergessene Gaben. Diese Substitution wird für gestillte und flaschenernährte Säuglinge gleichermaßen während des gesamten ersten Lebensjahres und gegebenenfalls darüber hinaus durch den zweiten Lebenswinter hindurch empfohlen. Die vorgeschlagene Dosierung gilt auch bei zusätzlicher Anreicherung der industriell gefertigten Flaschenmilch mit Vitamin-D als hinreichend sicher, da Überdosierungserscheinungen in Form von vermehrtem Durst, vermehrtem Wasserlassen, hartnäckiger Appetitlosigkeit, Verstopfung und Gedeihstörung in seltenen Fällen erst bei Dosierung über 2.000 I. E. beschrieben wurden.

Geschichte

  Wie Knochenfunde und Untersuchungen von Mumien zeigen, hat es die Rachitis von der Vorgeschichte an zu allen Zeiten und in allen Teilen der Erde gegeben.^[4] Die ersten Beschreibungen als eigenständiges Krankheitsbild stammen von Hieronymus Reusner aus dem 16. Jahrhundert. Etwa hundert Jahre später wird der Name Morbus Anglorum, englische Krankheit, von Whistler geprägt. Er sollte sich bis in das 19. Jahrhundert halten. Etwa zur gleichen Zeit beschrieb auch Francis Glisson die Erkrankung in allen Einzelheiten. Im 18. Jahrhundert häufen sich schließlich die Abhandlungen über die Rachitis.^[4] In Europa trat die Rachitis nach den Weltkriegen bedingt durch Mangelernährung wieder verstärkt auf. Sie ist auch heute noch in den armen Ländern der Welt stark verbreitet. Die Grundlagen für die Heilung dieser Krankheit wurden erst Anfang des 20. Jahrhunderts in England geschaffen. Der durch die Umweltverschmutzung durch die Industrie verursachte Smog legte sich damals über die Wohngebiete der Arbeiter, so dass die Sonne nicht mehr durchdringen konnte, die in der Haut Vitamin-D aktiviert. Die Folge war, dass viele Kinder die typischen Symptome zeigten. Interessanterweise traf die Krankheit auch die englische Oberschicht. Durch deren verglaste Wintergärten konnte ebenfalls kein UV-Licht gelangen, wodurch Rachitis auch bei hohem Lebensstandard auftreten kann. Regelmäßige Lebertrangaben halfen dann, die Krankheit zu verhüten.

Rachitis bei Tieren

Rachitis kommt bei in Gefangenschaft gehaltenen Tieren oder Haustieren vor allem bei wachsenden Vögeln, Reptilien und Amphibien vor. Auslösende Faktoren sind neben einem absoluten Calcium- oder Vitamin D-Mangel und Kunstlicht ohne UV-Anteil häufig auch ein zu geringes Calcium:Phosphor-Verhältnis in der Nahrung. Dieses sollte etwa 1,5–2:1 betragen. Bei einer übermäßigen Phosphor-Aufnahme wird die Bildung von aktiviertem Vitamin D (1,25-Hydroxy-Vitamin D₂ und D₃) in den Nieren vermindert, so dass die Resorption von Calcium aus dem Darm vermindert ist.

Bei Vögeln kommt Rachitis vor allem bei Sing-, Papageien- und Hühnervögeln vor, die einseitig mit Körnermischungen aufgezogen werden. Das Calcium:Phosphor-Verhältnis vieler Samen ist sehr niedrig (Mais 1:17, Hirse und Sonnenblumenkerne etwa 1:6). Bei betroffenen Jungvögeln kommt es vor allem zur Verkrümmung des Brustbeins, des Oberschenkelknochens und des Tibiotarsus. Die Therapie erfolgt durch Futterumstellung und zusätzliche Gabe von Calcium und Vitamin D. Verkrümmte Knochen können nur noch durch eine Korrekturosteotomie und eine anschließende Osteosynthese korrigiert werden, in schweren Fällen muss der Vogel eingeschläfert werden.

Bei Reptilien sind ebenfalls ein ungenügendes Calcium:Phosphor-Verhältnis (hoher Anteil an Fleisch oder calciumarmen Insekten) sowie Vitamin D-, Calcium- und/oder UV-Licht-Mangel die wichtigsten Rachitisursachen, aber auch ein Vitamin D-Überschuss kann Auslöser sein. Bei Schildkröten wird vor allem der Rückenpanzer (Plastron) ungenügend mineralisiert, so dass dieser weich und verkrümmt (sattelförmig) erscheint. Bei Schlangen und Echsen kommt es vor allem zu Verkrümmungen der Wirbelsäule, wobei Knochenbrüche vor allem im Bereich der Lendenwirbelsäule („Buckelbildung“) auftreten können. Die „Rosenkranzbildung“ an den Rippen ist nur selten zur beobachten. Die Therapie erfolgt wie bei Vögeln. Prophylaktisch können 200 I.E./kg und Tag Vitamin D₃, bei Fleischfütterung der Zusatz einer Vitamin-Mineralstoffmischung eingesetzt werden.

Bei Amphibien ist vor allem die einseitige Fütterung chitinreicher Insekten (Ca-und Vitamin D-Mangel) Rachitis-auslösend. Typisch ist bei ihnen eine Verkürzung und Erweichung des Unterkiefers. Die Therapie erfolgt durch Futterumstellung und zusätzliche Gabe von Calcium und Vitamin D.

Bei Haussäugetieren ist Rachitis sehr selten. Bei Hunden lässt sich eine Rachitis zwar experimentell auslösen, kommt aber praktisch nie vor. Von einer Vitamin D-Prophylaxe wie bei Kindern wird bei Hunden abgeraten, da es durch einen Calciumüberschuss zu Störungen der enchondralen Ossifikation kommt.

Literatur

1. ↑ Scanlon KS, ed. Vitamin D expert panel meeting: October 11-12, 2001, Atlanta, Ga. Final report. Accessed April 20, 2006 Volltext online (pdf, englisch)
2. ↑ M. F. Holick: Resurrection of vitamin D deficiency and rickets. In: The Journal of Clinical Investigation 2006; 116:2062-2072 PMID 16886050 Volltext online (englisch)
3. ↑ ^{a b c d} R. Schnabel, D. Haffner: Diagnostik und Therapie der Rachitis. In: Monatsschrift Kinderheilkunde 2005; 153:77-90
4. ↑ ^{a b} J.-Ch. Sournia, J. Poulet, M: Martiny (Hrsg.): Illustrierte Geschichte der Medizin. Directmedia, Berlin 2004

• Kruse K: Aktuelle Aspekte der Vitamin-D-Mangel-Rachitis. Monatsschrift Kinderheilkd (6/2000) 148:588-95
• Lentze MJ et al.: Pädiatrie - Grundlagen und Praxis. 2. Auflage, Springer 2002
• K. Gabrisch und P. Zwart: Krankheiten der Heimtiere. Hannover: Schlütersche, 6. Aufl. 2005. ISBN 3-89993-010-X

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