1.Introduction The aim of this study was to determine the factors, including markers of bone resorption and bone formation, which determine catabolic and anabolic periarticular bone changes in patients with rheumatoid arthritis (RA). 2.Methods Forty RA-patients received high-resolution peripheral quantitative computed tomography (HR-pQCT) analysis of the metacarpophalangeal joints II and III of the dominantly affected hand at two sequential time points (baseline, one year follow-up). Erosion counts and scores as well as osteophyte counts and scores were recorded. Simultaneously, serum markers of bone resorption (C-terminal telopeptide of collagen type I: CTX I, tartrate resistant acid phosphatase 5b: TRAP5b), bone formation (bone alkaline phosphatase: BAP, osteocalcin: OC) and calcium homeostasis (parathyroid hormone: PTH, 25-hydroxy-vitamin D3: Vit D) were assessed. Bone biomarkers were correlated to imaging data by partial correlation adjusting for various demographic and disease-specific parameters. Additionally, imaging data were analyzed by mixed linear model regression. 3.Results Partial correlation analysis showed that TRAP5b levels correlate significantly with bone erosions, whereas BAP levels correlate with osteophytes at both time points. In the mixed linear model with erosions as the dependent variable, disease duration (p < 0.001) was the key determinant for these catabolic bone changes. In contrast, BAP (p = 0.001) as well as age (p = 0.018), but not disease duration (p = 0.762), were the main determinants for the anabolic changes (osteophytes) of the periarticular bone in patients with RA. 4.Conclusions This study shows that structural bone changes assessed with HR-pQCT are accompanied by alterations in systemic markers of bone resorption and bone formation. Besides it can be shown that bone erosions in RA patients depend on disease duration, whereas osteophytes are associated with age as well as serum level of BAP. Therefore these data not only suggest that different variables are involved in formation of bone erosions and osteophytes in RA patients, also periarticular bone changes correlate with alterations in systemic markers of bone metabolism, pointing out BAP as an important parameter.

1.Hintergrund und Ziele Ziel dieser Studie war es, Faktoren zu bestimmen, die katabole und anabole periartikuläre Knochenveränderungen bei Patienten mit Rheumatoider Arthritis (RA) determinieren. Dies umfasste auch Marker für Knochenresorption und Knochenformation. 2.Methoden Vierzig RA-Patienten erhielten eine hochauflösende periphere quantitative Computertomographie- (HR-pQCT-) Analyse der Metacarpophalangealgelenke II und III der dominant betroffenen Hand zu zwei Zeitpunkten (Baseline, Ein-Jahres-Follow-up). Es wurden Erosions-Anzahl und -Score sowie Osteophyten-Anzahl und -Score erfasst. Gleichzeitig wurden Serum-Marker für Knochenresorption (C-Terminal Telopeptide of Collagen Type I: CTX I, Tartrate Resistant Acid Phosphatase 5b: TRAP5b), Knochenformation (Bone Alkaline Phosphatase: BAP, Osteocalcin: OC) und Calciumhomöostase (Parathormon: PTH, 25-Hydroxy-Vitamin D3: Vit D) untersucht. Die Knochen-Biomarker wurden korreliert mit den HR-pQCT-Befunden mittels einer Partiellen Korrelation und korrigiert für verschiedene demographische und krankheitsspezifische Parameter. Darüber hinaus wurden die HR-pQCT-Befunde durch ein gemischtes lineares Regressionsmodell ausgewertet. 3.Ergebnisse und Beobachtungen Die Partielle Korrelation zeigte, dass TRAP5b-Serumspiegel zu beiden Messzeitpunkten signifikant mit den Knochenerosionen korrelieren, während die BAP-Konzentrationen zu beiden Messzeitpunkten signifikant mit den Osteophyten korrelieren. Im gemischten linearen Regressionsmodell mit Erosionen als abhängiger Variable zeigte sich die Krankheitsdauer (p < 0,001) als Hauptdeterminante für diese katabolen Knochenveränderungen. Entscheidende Faktoren für anabole Knochenveränderungen (Osteophyten) dagegen waren BAP (p = 0.001) sowie das Patientenalter (p = 0.018), jedoch nicht die Krankheitsdauer (p = 0.762). 4.Praktische Schlussfolgerungen Diese Studie zeigt, dass strukturelle Knochenveränderungen, die in der HR-pQCT festgestellt wurden, mit Veränderungen der Biomarker für Knochenresorption und Knochenformation einhergehen. Des Weiteren konnte nachgewiesen werden, dass Knochenerosionen bei RA-Patienten abhängig von der Krankheitsdauer sind, wohingegen Osteophyten mit BAP-Serumspiegeln und Alter assoziiert sind. Somit zeigen diese Daten nicht nur, dass verschiedene Variablen an der Entstehung von Knochenerosionen und Osteophyten bei RA-Patienten beteiligt sind. Periartikuläre Knochenveränderungen korrelieren außerdem mit Serumveränderungen der Knochenstoffwechsel-Biomarker, besonders BAP erwies sich hierbei als wichtiger Parameter.