MDC-Forscher entschlüsseln Entstehungsmechanismus der Osteoporose

Einen molekularen Mechanismus, der die Balance zwischen Knochenaufbau und Knochenabbau steuert, haben Forscher des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin (MDC) Berlin-Buch jetzt entschlüsselt.

Dr. Jeske J. Smink, Dr. Valérie Bégay und Prof. Achim Leutz konnten zeigen, dass zwei unterschiedlich lange Formen eines Genschalters diesen Prozess bestimmen. Die Ergebnisse könnten helfen, so hoffen die MDC-Forscher, neue Therapien gegen diese Knochenkrankheit zu entwickeln (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
Dr. Smink, Dr. Begay und Prof. Leutz haben jetzt einen komplizierten Mechanismus entschlüsselt, der diese Balance zwischen Knochenauf- und Knochenabbau aufrecht hält. Dabei spielt ein Genschalter, C/EBPß in der Fachsprache genannt, eine große Rolle. Von diesem Schalter existieren verschiedene Formen, die sich in der Länge und Anzahl ihrer Bausteine unterscheiden. Forscher nennen sie 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.

Welche der beiden Formen LAP und LIP gebildet werden, entscheidet jedoch die Aktivität eines Signalgebers, kurz mTOR für engl. 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 Prof. Leutz.

*Transcription factor C/EBPbeta isoform ratio regulates osteoclastogenesis through MafB

Jeske J. Smink1,4, Valérie Bégay1,4, Ton Schoenmaker2, Esta Sterneck3, Teun J. de Vries2, and Achim Leutz1

1 Max Delbrueck Center for Molecular Medicine, Berlin, Germany.
2 Departments of Periodontology and Oral Cell Biology, Academic Centre of Dentistry Amsterdam, Universiteit van Amsterdam and Vrije Universiteit, Amsterdam, The Netherlands.
3 National Cancer Institute, Center for Cancer Research, Frederick, MD 21702, U.S.A.

4 these authors contributed equally to this work

Barbara Bachtler
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