Australische Forscher sind der Entwicklung von wirkungsvollen Osteoporose-Medikamenten einen entscheidenden Schritt näher gekommen. Bislang war es nahezu unmöglich, den Knochenaufbau gezielt anzuregen, ohne gleichermaßen den Knochenabbau zu stimulieren. Ein Forschungsschwerpunkt liegt darum auf der Trennung dieser beiden Stoffwechselvorgänge. Den Wissenschaftlern gelang es nun in Versuchen mit Mäusen, ein Schlüsselprotein ausfindig zu machen, das über zwei verschiedene Rezeptoren den Knochenauf- und -abbau reguliert. Nachdem sie bei einigen Tieren den für den Abbau zuständigen Rezeptor ausgeschaltet hatten, wiesen deren Knochen eine wesentlich höhere Dichte auf, berichten Natalie Sims vom der University of Melbourne und ihr Team.
Das menschliche Skelett befindet sich im permanenten Renovierungszustand: Osteoklasten bauen Knochensubstanz ab, während Osteoblasten bereits am Wiederaufbau werkeln. Damit die Knochen nicht übermäßig wuchern, geht eine Vermehrung der aufbauenden Osteoblasten immer mit einem entsprechenden Anstieg an Knochenfresszellen einher. Eben diese enge Verbindung der Ab- und Aufbauprozesse macht die Behandlung von Osteoporose jedoch so schwierig: Bei der auch als Knochenschwund bezeichneten Krankheit nimmt die Knochendichte ab, wodurch sich das Risiko für Knochenbrüche erhöht. Um dem entgegenzuwirken müsste ein gezielter Knochenaufbau betrieben werden, was jedoch eine Entkoppelung der beiden Stoffwechselprozesse voraussetzt.
Aktuelle Forschungen konzentrieren sich vor allem auf ein Protein namens Sclerostin, das die Knochenbildung hemmt. Entdeckt worden war das Protein erstmals bei Menschen mit übermäßigem Knochenwachstum: Ein Defekt des Gens SOST hatte die Bildung von Sclerostin verhindert. Wenn es also gelänge, die Bildung von Sclerostin künstlich zu unterdrücken, müsste es gelingen, den Knochenaufbau zu steigern, ohne zeitgleich kontraproduktive Fresszellen zu produzieren.
Die australischen Wissenschaftler untersuchten daher den Einfluss eines weiteren Proteins namens Oncostatin M (OSM) auf die Sclerostinproduktion. OSM wird sowohl von Osteoclasten als auch von Osteoblasten produziert. In Versuchen mit Mäusen fanden die Forscher nun heraus, dass es an zwei verschiedene Rezeptoren andockt, zum einen an den OSM Rezeptor (OSMR), zum anderen an den Leukemia-Inhibitory-Factor-Rezeptor (LIFR). In Verbindung mit OSMR stimuliert OSM die Produktion von Knochenfresszellen. In Verbindung mit LIFR blockiert OSM die Sclerostinproduktion und begrenzt somit die Zahl der Osteoblasten. Bei Mäusen, bei denen der Rezeptor LIFR künstlich blockiert war, stiegen die Zahl der Osteoblasten und damit auch die Knochendichte deutlich an.
ddp/wissenschaft.de ? Mascha Schacht Natalie Sims (University of Melbourne) et al.: Journal of Clinical Investigation, doi:10.1172/ JCI40568
