Knochen wehren Angriffe von Krankheitserregern mit einer eigenen schnellen Eingreiftruppe ab: Die Knochenzellen können genau wie Hautzellen ein ganzes Arsenal antimikrobieller Eiweiße bilden, hat ein Team Kieler Wissenschaftler zusammen mit australischen Kollegen entdeckt. Diese knocheneigenen Breitbandantibiotika, so genannte Defensine, stehen bei einer Mikrobenattacke sehr viel schneller zur Verfügung als die Abwehrtruppen des Immunsystems und helfen, die meisten Infektionen zu verhindern. Auf diese Weise gelingt es beispielsweise Kieferknochen, die ständige Präsenz der Mundbakterien unbeschadet zu überstehen, berichtet das Wissenschaftsmagazin New Scientist.
Normalerweise kommen Knochen nicht mit Bakterien oder anderen Mikroben in Kontakt. Anders sieht es jedoch aus, wenn beispielsweise ein Zahn gezogen wird: In diesem Moment wird die Barriere zwischen dem Knochen und der Mundflora, in der es von Bakterien nur so wimmelt, zerstört. Trotzdem entzünden sich die Kieferknochen nur äußerst selten nach einem solchen Eingriff. Um dieser Tatsache auf den Grund zu gehen, untersuchten die Kieler Wissenschaftler sie Knochenstücke aus gesunden und chronisch entzündeten Kiefern sowie zur Kontrolle aus dem Becken und dem Wadenbein.
Das Ergebnis: In allen Proben produzierten die sternenförmigen Knochenzellen, die so genannten Osteozyten, drei verschiedene Defensine, wobei die Zellen aus dem infizierten Kieferstück besonders fleißig waren. Wahrscheinlich fährt der Knochen seine Produktionskapazitäten als Reaktion auf eine bestehende Infektion und damit einen besonders heftigen Angriff von Bakterien hoch, schließen die Forscher aus diesem Ergebnis. Ein ähnlicher Effekt ist auch von der Haut bekannt: Auch hier erhöhen die Zellen erst bei Kontakt mit Mikroben die Menge der produzierten Abwehrproteine.
Die Defensinabwehr ist besonders an Stellen wichtig, an denen konstante oder häufige Mikrobenangriffe erfolgen, wie beispielsweise den Schleimhäuten oder auch dem Zahnfleischsaum, schreibt der “New Scientist”. Sie steht außerdem sehr viel schneller zur Verfügung als die eigentliche Immunabwehr, für die immer wieder neue, speziell angepasste Zellen gebildet werden müssen. Als nächstes wollen die Wissenschaftler untersuchen, was genau die erhöhte Defensin-Produktion auslöst. Sie hoffen, ihre Entdeckung für die Behandlung chronischer Knocheninfektionen wie fortgeschrittene Parodontitis oder für die Entwicklung sicherer Knochenimplantate nutzen zu können.
New Scientist, 19. November Originalarbeit der Forscher: Patrick Warnke (Universität Kiel) et al.: Bone, Online-Vorabveröffentlichung, DOI: 10.1016/j.bone.2005.09.003 ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel
