Neuer Entstehungsmechanismus der Glasknochenkrankheit entdeckt

Montag, 17. Dezember 2007

Neuherberg – Einen bisher unbekannten Entstehungsmechanismus für eine Osteogenesis imperfecta haben Wissenschaftler des GSF – Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit entdeckt. Sie beschrieben ihre Ergebnisse in der Zeitschrift PLoS Genetics (doi: 10.1371/journal.pgen.0040007.eor).

Verursacht wird die sogenannte Glasknochenkrankheit durch verschiedene Gendefekte, welche die Synthese von Kollagen behindern. Die Folgen sind eine reduzierte Knochendichte, extrem brüchige Knochen und oft auch eine verringerte Lebenserwartung.

„Wir konnten durch chemisch ausgelöste Mutationen eine Mauslinie erzeugen, deren Kollagensynthese durch einen Defekt im Gen für das Prokollagen proa1(I) gestört ist“, erläutert Martin Hrabé de Angelis, der Leiter des GSF-Instituts für Experimentelle Genetik, die Arbeit der Gruppe. Normalerweise winden sich in der Zelle drei proa1(I)-Ketten umeinander und bilden so einen Dreifachstrang, der an die Zelloberfläche transportiert wird. Durch die Mutation sei die Proteinfaltung so gestört, dass sich dieser Dreifachstrang nicht bilden könne, und das Kollagen in der Zelle bleibe.

Zur Überraschung der Wissenschaftler wirkte sich dieser Defekt aber nicht nur direkt negativ auf die Knochenbildung aus, weil weniger funktionsfähiges Kollagen gebildet werde, sondern es löse noch einen anderen Mechanismus aus: Die missgefalteten Proteine reicherten sich im endoplasmatischen Reticulum der Zelle an und setzten dort eine zelluläre Stressreaktion in Gang, die sogenannte „unfolded protein response“ (UPR).

Durch die UPR werden Enzyme aktiviert, die Osteoblasten zum programmierten Zelltod veranlassen. Dies wiederum habe brüchige Knochen zur Folge. Die Wissenschaftler schätzen, dass dieser Prozess zu etwa 30 Prozent an der Glasknochenkrankheit beteiligt ist. „Diese Ergebnisse sind hochinteressant, weil sie ein völlig neues Fenster für Therapien öffnen“, betonte Hrabé de Angelis. © hil/aerzteblatt.de