Heterotope Ossifikationen: Effektive Therapie in Sicht

Ann Arbor – Die heterotopen Ossifikationen, eine häufige Komplikation nach Gewebe­traumata, geht auf eine Aktivierung von mesenchymalen Stammzellen zurück, die sich durch das Enzym Apyrase hemmen lässt. Dies geht aus einer Studie in Science Transla­tional Medicine (2014; 6: 255ra132) hervor, die die Pathogenese der mysteriösen Knochenbildung klärt und auf eine mögliche Therapie hinweist.

Nach Gelenkersatzoperationen kommt es bei einem Fünftel aller Patienten zu Knochenbildung in den Weichteilen. Nach einer Revision kann die Häufigkeit auf 80 Prozent steigen. Heterotope Ossifikationen werden aber auch nach schweren Unfallverletzungen oder nach Verbrennungen gesehen. US-Soldaten entwickelten sie im Irak und in Afghanistan häufig nach einem Explosionstrauma. Die derzeitige Therapie besteht aus der Exzision, Bestrahlungen oder einer langfristigen Gabe von nicht-steroidalen Antirheumatika.

Die genaue Ursache der heterotopen Ossifikationen war lange Zeit nicht bekannt. Die Bildung eines veränderten Gewebes in den Weichteilen lenkte aber früh den Verdacht auf die mesenchymalen Stammzellen, auf die sich auch Jonathan Peterson von der University of Michigan Medical School in Ann Arbor und Mitarbeiter bei ihrer Forschung konzentrierten.

Die Untersuchung von Stammzellen von Verbrennungsopfern und Experimente an Mäusen zeigten, dass offenbar der SMAD-Stoffwechselweg von zentraler Bedeutung ist. Die SMAD-Proteine sind innerhalb der Zellen unter anderem für die Signalweiterleitung des Zytokins BMP (bone morphogenetic protein) zuständig, das ein Knochenwachstum auslösen kann.

Der SMAD-Stoffwechselweg kann durch das Molekül LDN-193189 gehemmt werden, das allerdings für eine klinische Anwendung zu toxisch ist. Peterson schlägt stattdessen den Einsatz des Enzyms Apyrase vor. Das Enzym verhinderte bei Mäusen mit Brand­verletzungen, dass sich nach Durchtrennen der Achillesferse heterotopische Ossifikationen bilden. Der Wirkstoff scheint dabei in den SMAD-Stoffwechselweg einzugreifen. Ob er auch bei Patienten nach Verbrennungen oder anderen Traumata die Knochenbildung in den Weichteilen verhindern kann, ist derzeit nicht bekannt.

rme