Neues Gen für Osteoporose gefunden – Unbekannter Ansatzpunkt bei Knochenschwund

Das entspricht etwa zehn Prozent der Gesamtbevölkerung. Im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit hat die Arbeitsgruppe um Prof. Brunhilde Wirth aus dem Institut für Humangenetik der Uniklinik Köln ein neues Krankheitsgen identifiziert. Dieses Ergebnis wurde nun (02.10.2013) im New England Journal of Medicine publiziert.

Circa 25 Prozent der Frauen entwickeln nach der Menopause eine Osteoporose. Osteoporose führt häufig zu Frakturen (Knochenbrüchen). Durch die zunehmend alternde Gesellschaft wird geschätzt, dass im Jahr 2020 die Anzahl durch Osteoporose bedingter Frakturen von jetzt 100.000 auf circa 150.000 pro Jahr steigen wird. Im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit haben die Arbeitsgruppen von Prof. Gerard Pals (Amsterdam), Dr. Carola Zillikens (Rotterdam) und Prof. Brunhilde Wirth (Institut für Humangenetik, Institut für Genetik und Zentrum für Molekulare Medizin Köln) ein neues Krankheitsgen namens Plastin 3 (PLS3) identifiziert, das bei Männern Osteoporose mit Frakturen und bei Frauen Osteoporose verursacht.

Das Gen liegt auf dem X-Chromosom, welches bei Männern in nur einer Kopie vorliegt, während Frauen zwei X-Chromosome tragen. Männliche Patienten, die über eine ungünstige Genvariante verfügen, haben demnach einen vollständigen Funktionsverlust von Plastin 3, was zu einer schweren Osteoporose führt. Bei Frauen führt eine ungünstige Genvariante zu einer milderen Ausprägung der Osteoporose, da der Funktionsverlust teilweise über die zweite Kopie des Plastin 3 Gens auf dem zweiten X-Chromosom ausgeglichen werden kann.

Weiterhin haben niederländische Forscher in zwei unabhängigen großen Kohorten von weiblichen Patienten mit altersbedingter Osteoporose überdurchschnittlich häufig eine Assoziation mit einer Genvariante im Plastin 3 Gen im Vergleich zur Kontrollgruppe gefunden. Dies spricht dafür, dass Plastin 3 auch bei der altersbedingten Osteoporose eine wichtige Rolle spielen könnte.

Bereits 2008 konnte die Arbeitsgruppe um Prof. Wirth erstmals zeigen, dass eine Überproduktion von Plastin 3 eine schützende Rolle bei einer der häufigsten erblichen Motoneuron-Erkrankungen – der spinalen Muskelatrophie – spielt. Dieser sehr beeindruckende Befund wurde 2008 im Wissenschaftsjournal Science veröffentlicht.

Jetzt gelang es dem jungen Postdoktoranden Markus Rießland und der Masterstudentin Janine Milbradt aus der Arbeitsgruppe von Prof. Wirth in Zusammenarbeit mit dem Zebrafischexperten Prof. Hammerschmidt von der Universität zu Köln zu zeigen, dass das Ausschalten des Plastin 3 Gens im Zebrafisch in der Tat die Knochenentwicklung erheblich beeinträchtigt. Durch gleichzeitige Verabreichung von humanem Plastin 3 konnte die Knochenentwicklung im Zebrafisch wieder hergestellt werden. Die unerwartete Beteiligung von Plastin 3 an der Knochenentwicklung eröffnet neue Möglichkeiten, die Entstehung von Osteoporose besser zu verstehen und hoffentlich der Krankheitsentwicklung eines Tages entgegenwirken zu können.

Originaltitel der Publikation:
PLS3 Mutations in X-Linked Osteoporosis and Fractures, New England Journal of Medicine, 2. Oktober 2013, Fleur S. van Dijk (Amsterdam), Carola Zillikens (Rotterdam), Dimitra Micha (Amsterdam), Markus Rießland (Köln) (Gleichberechtigte Erstautoren) et al.
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Pressesprecher Uniklinik Köln
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