Österreichische Forscher haben entdeckt, was ein für den Knochenaufbau zuständiges Protein im Gehirn zu suchen hat: Das Eiweiß namens RANK und sein Bindungspartner RANKL steuern offenbar neben dem Knochenstoffwechsel auch den Temperaturanstieg, mit dem der Körper auf Infektionen reagiert. Bisher konnten die Wissenschaftler dies zwar vor allem in Tierversuchen nachweisen. Dass sich die Ergebnisse aber auch auf den Menschen übertragen lassen, zeigt das Beispiel zweier Kindern mit einem RANK-Defekt, die an Osteopetrose, der sogenannten Marmorknochenkrankheit, litten: Bei ihnen stieg selbst während schwerer Infektionen wie Lungenentzündungen die Körpertemperatur nur unwesentlich, wie die Nachforschungen von Josef Penninger vom Institut für Molekulare Biotechnologie in Wien und seinem Team ergaben.
Penninger hatte sich in früheren Studien zunächst mit Osteoporose, dem Knochenschwund, beschäftigt. 1999 entdeckten er und sein Team, dass das Protein RANK und sein Bindungspartner RANKL eine entscheidende Rolle beim Knochenstoffwechsel spielen: In gesunden Knochen besteht ein Gleichgewicht zwischen Knochenfresszellen, sogenannten Osteoklasten, und Aufbauzellen, auch Osteoblasten genannt. RANK und RANKL entscheiden darüber, ob Zellen zu Knochenfresszellen werden. Als ihre Gegenspieler treten dabei unter anderem Östrogene auf. Werden weniger dieser weiblichen Sexualhormone produziert, kommt es zum Knochenschwund. Das erklärt, warum vor allem ältere Frauen von Osteoporose betroffen sind.
Doch diese Funktion erklärt nicht, warum die beiden Proteine auch im Gehirn gebildet werden ? und zwar vor allem in den Regionen, die nachweislich an Fieberreaktionen beteiligt sind, wie Penninger und sein Team jetzt entdeckten. Dazu passten auch die weiteren Ergebnisse. So stieg bei gesunden Mäusen, denen die Forscher das Eiweiß injizierten, die Körpertemperatur extrem an, während umgekehrt Mäuse, bei denen die Bildung von RANK blockiert war, bei Infektionen kein Fieber zeigten. Das Protein scheint also an Fieberreaktionen beteiligt zu sein. Das gilt offenbar auch für den Menschen, wie die Krankengeschichte zweier Kinder mit RANK-Defekt bestätigt: Bei ihnen trat zum einen die sogenannte Marmorknochenkrankheit auf, bei der die Knochen ungleichmäßig aufgebaut und damit instabil werden. Zum andern hatten sie wiederholt an Lungenentzündungen gelitten, jedoch ohne die typische, extrem hohe Körpertemperatur.
Bei Frauen könnte RANK/RANKL noch eine zusätzliche Rolle in Sachen Temperaturregelung spielen und etwa mit den in den Wechseljahren häufig vorkommenden Hitzewallungen in Verbindung stehen. Zu dieser Vermutung veranlasste die Forscher ein weiteres Ergebnis der Tierversuche: Bei gesunden Mäusen ohne RANK im Gehirn hatten ausschließlich die Weibchen eine signifikant höhere Körpertemperatur. Eventuell habe RANK zudem mehr Einfluss auf die Fortpflanzung als bisher gedacht: Bekannt ist bereits, dass es bei der Milchproduktion eine Rolle spielt und an der Übertragung von Kalzium aus den Knochen der Mutter in die Knochen der Kinder beteiligt ist.
Josef Penninger (Institut für Molekulare Biotechnologie, Wien) et al.: Nature, Band 462, Nr. 7272, doi: 10.1038/nature08596 ddp/wissenschaft.de – Mascha Schacht
