Knochenschwund, auch Osteoporose genannt, ist eine Erkrankung, die vor allem bei älteren Menschen, meist Frauen, auftritt. Bisher war unklar, wie genau die Krankheit entsteht. Doch jetzt haben Berliner Forscher einen molekularen Mechanismus entschlüsselt, der die Balance zwischen Knochenaufbau und Knochenabbau steuert.
Sie konnten in ihrer Studie zeigen, dass zwei unterschiedlich lange Formen eines Genschalters diesen Prozess bestimmen. Die Ergebnisse könnten helfen, neue Therapien gegen diese Knochenkrankheit zu entwickeln, so die Wissenschaftler des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) im „EMBO Journal“.
Bei der Osteoporose wird im Übermaß Knochenmasse abgebaut. Die Knochen verlieren dabei an Dichte und werden deshalb brüchig. Leichte Stürze können dann schon zu schweren Knochenbrüchen führen. Das Zusammenspiel zweier Zelltypen bestimmt die Knochendichte: knochenaufbauende (Osteoblasten) und knochenabbauende Zellen (Osteoclasten). Die Balance zwischen diesen beiden Zelltypen ist streng reguliert, damit nicht zu viel Knochen, aber auch nicht zu wenig gebildet wird.
LAP und LIP halten die Balance
Die MDC-Forscher um Dr. Jeske J. Smink, Dr. Valérie Bégay und Professor Achim Leutz haben jetzt einen komplizierten Mechanismus entschlüsselt, der diese Balance zwischen Knochenauf- und Knochenabbau aufrecht hält. Dabei spielt ein Genschalter, C/EBPß, eine große Rolle. Von diesem Schalter existieren verschiedene Formen, die sich in der Länge und Anzahl ihrer Bausteine unterscheiden. Forscher nennen sie deshalb LAP und LIP. LAP bezeichnet dabei die lange Form des Genschalters und LIP die kurze.
LAP schaltet einen weiteren Genschalter (MafB) an, der die Produktion der knochenabbauenden Osteoclasten unterdrückt. LIP hingegen hemmt den Genschalter MafB und verstärkt damit die Vermehrung und Aktivität der Osteoclasten. Das bedeutet, die Osteoclasten bauen dann mehr Knochensubstanz ab, als von den Osteoblasten aufgebaut wird. Die Forscher vermuten, dass ein Ungleichgewicht des Verhältnisses zwischen LAP und LIP bei der Osteoporose eine Rolle spielt.
Bald neue Medikamente?
Welche der beiden Formen LAP und LIP gebildet werden, entscheidet jedoch die Aktivität eines Signalgebers, kurz mTOR – für englisch mammalian Target of Rapamycin. Rapamycin ist ein Arzneistoff, der mTOR hemmt, aber auch sehr starke Nebenwirkungen auf das Immunsystem hat. „Neue Arzneimittel könnten in Zukunft die Aktivität des Signalgebers mTOR regulieren und so die Störung in der Osteoclastenfunktion aufheben“, hofft Leutz.
(idw – Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC), 15.05.2009 – DLO)
