Osteoporose: Knochenschwund aufhalten

Eine Osteoporose tritt bei jeder dritten Frau im Laufe ihres Lebens auf. Der damit verbundene Knochenschwund führt zu Knochenbrüchen und Schmerzen. Wissenschaftler aus Deutschland und Österreich haben nun einen entscheidenden Mechanismus bei der Entstehung von Osteoporose entschlüsselt.

Die jetzt veröffentlichte Arbeit von Forschern um Privatdozentin Katrin Schröder, Mitarbeiterin des Instituts für kardiovaskuläre Physiologie am Fachbereich Medizin der Goethe-Universität Frankfurt, belegt die Bedeutung des Wasserstoffperoxid-produzierenden Enzyms Nox4 in diesem Prozess. Nox4 ist in fast allen reifen Körperzellen zu finden und trägt über die Produktion von Wasserstoffperoxid selbst zur Reifung von Vorläuferzellen bei.

Die Forscher der Universitäten Frankfurt, Dresden und Wien fanden zunächst, dass Mäuse, denen Nox4 fehlt, eine höhere Knochendichte und -bruchfestigkeit aufweisen. Auf der Grundlage dieser ersten Ergebnisse konnten die Rolle von Nox4 bei der Osteoporose entschlüsselt und gemeinsam mit Kollegen aus Graz die Bedeutung für den Menschen gesichert werden. Damit ist die Grundlage für neue Osteoporosetherapien mit Nox4-Hemmstoffen gelegt, die bereits klinisch getestet werden. Die Forschungsergebnisse sind im Journal of Clinical Investigation erschienen.

Nox4 fördert Knochenfresser

Während der Reifung der knochenabbauenden Zellen, der sogenannten Osteoklasten, steigt die Expression von Nox4. Wird das von Nox4 produzierte Wasserstoffperoxid abgebaut oder seine Produktion gehemmt, reifen kaum Osteoklasten heran. In einem therapeutischen Ansatz wurden Mäuse mit einer Osteoporose untersucht. Während der Osteoporose stieg nicht nur die Expression von Nox4, sondern die Behandlung mit einem Nox4-Hemmstoff konnte den Knochenverlust der Mäuse reduzieren.

Interessanterweise fanden die Wissenschaftler zudem eine Assoziation einer natürlicherweise beim Menschen vorkommenden Mutation im Nox4-Gen mit einer niedrigeren Knochendichte der betroffenen Personen. Die Mutation im Nox4-Gen führt zu einer höheren Nox4-Produktion. Somit könnten diese Menschen mehr reife Osteoklasten besitzen, die Knochen abbauen. Diese Ergebnisse deuten auf das Potenzial einer Nox4-Hemmung in der Osteoporosetherapie des Menschen hin. Aktuell befindet sich eine derartige Substanz bereits in einer klinischen Phase-II-Studie, also in der Untersuchung vor der Zulassung eines neuen Medikaments.

Publikation:
Goettsch C, Babelova A, Trummer O, Erben RG, Rauner M, Rammelt S, Weissmann N, Weinberger V, Benkhoff S, Kampschulte M, Obermayer-Pietsch B, Hofbauer LC, Brandes RB, Schröder K: Nox4 limits bone mass by promoting osteoclastogenesis. J Clin Invest. doi:10.1172/JCI67603.