Dienstag, 10. Dezember 2019
Navigation öffnen
Anzeige:

Medizin

28. Juli 2017 Östrogen reguliert krankhafte Veränderungen von Knochen über Knochenbelegzellen

Östrogen unterstützt die strukturelle Stabilität der Knochen. Bislang war jedoch unklar, über welche Zellen das Hormon schützend eingreift und Veränderungen der Knochendichte verhindert. Forscher konnten nun erstmals zeigen, dass Östrogen einen bestimmten Zelltyp als Vermittler für seinen positiven Effekt nutzt. Bindet das Hormon an die sog. Bone Lining Cells, die um die Knochen angelagert sind, dann reguliert es in diesen Zellen die Bildung des wichtigen Botenstoffs RANKL, der sich sonst bei Hormonmangel unkontrolliert vermehrt und für krankhafte Veränderungen in den Knochen sorgen kann.
Bei Frauen ist bekannt, dass der reduzierte Östrogenspiegel nach der Menopause Osteoporose auslösen kann. Stabilität und krankhafte Veränderungen des Skeletts hängen damit direkt von der Verfügbarkeit und der Interaktion des Hormons mit den Knochenzellen ab.
Bislang war jedoch unklar, an welche speziellen Zielzellen Östrogen bindet, um seine Wirkung auf die Knochen zu entfalten. Forschenden der Vetmeduni Vienna gelang nun der Nachweis, dass die sogenannten Bone-Lining-Zellen den „Pförtner“ für das Hormon spielen. Durch die Bindung an diesen Zelltyp kontrolliert es den Botenstoff RANKL, einen wichtigen Faktor des Knochenumbaus.

Östrogen nutzt einen bestimmten Zelltyp für positiven Einfluss auf Knochendichte

Wie sich die Struktur unserer Knochen entwickelt, hängt von einem komplexen System aus Botenstoffen und Proteinen ab. Eine wichtige Komponente ist das Signalmolekül RANKL. Dieses beeinflusst die Entwicklung spezieller Zellen, der sogenannten Osteoklasten, die für den Knochenabbau verantwortlich sind. Ohne Östrogen oder die entsprechenden Zellrezeptoren, an die es binden kann, wird RANKL vermehrt gebildet und löst krankhafte Knochenveränderungen aus.

Dass das Hormon die Bildung des Botenstoffs reguliert und damit die bestehende Knochendichte schützt, ist durch mehrere Studien bestätigt. „An welche Zellen es für diesen positiven Effekt allerdings andocken muss, war dagegen umstritten“, sagt Studienleiter Reinhold Erben von der Abteilung für Physiologie, Pathophysiologie und experimentelle Endokrinologie. „Wir konnten nun bestätigen, dass Östrogen seine Wirkung primär über die Bindung an die Bone Lining Cells entfaltet.“

Dieser Zelltyp umhüllt die Knochen und ist mit anderen Knochenzellen, wie den im Knocheninneren liegenden Osteozyten, durch Zell- zu Zellkontakte verbunden. Es bestand die Vermutung, dass sie an der Kontrolle des Knochenabbaus durch die Osteoklasten beteiligt sind. Dass die Bone Lining Cells als Zielzellen des Östrogens ein Schlüsselfaktor für den Erhalt der Knochenstruktur sind, bestätigt diese Vermutung.

Bindegewebszellen, die den Knochen umgeben, sind Vermittler der Hormonwirkung

Der Nachweis des Zelltyps gelang dem Team um Erben mit einem speziellen Mausmodell und neuen, experimentellen Methoden. Um die Zielzellen des Hormons eingrenzen zu können, nutzten wir unterschiedliche Mauslinien, bei denen entweder der Östrogenrezeptor oder RANKL in blutbildenden oder Bindegewebszellen inaktiv waren. Der von uns untersuchte Effekt zeigte sich nur in den Zellen des Bindegewebes, erklärt Erben.
Für die Eingrenzung der Zellen nutzte das Forschungsteam eine spezielle Mikroskopiertechnik, die sogenannte Laser Capture Microdissection Methode, mit der man exakt einzelne Zelltypen vom restlichen Gewebe trennen kann.

Anschließend bestimmten sie durch eine RNA-Analyse die Genhäufigkeit und konnten damit die Bone Lining Cells als primäre Zielzellen bestätigen. „Die Bone Lining Cells machen auch durch ihre Position am Knochen und die Verbindung zu anderen Knochenzellen als Pförtner oder Vermittler für den Effekt des gebundenen Hormons Sinn“, so Erben. „Ob auch andere Hormone über diesen Zelltyp in den Knochenumsatz eingreifen oder andere Zellen nutzen, müssen zukünftige Versuche klären. Unser Ansatz galt rein der Frage, wie die Interaktion von Östrogen mit den Knochen funktioniert.“

Quelle: Veterinärmedizinische Universität Wien

Literatur:

Carmen Streicher, Alexandra Heyny, Olena Andrukhova et al.
Estrogen Regulates Bone Turnover by Targeting RANKL Expression in Bone Lining Cells
Scientific Reports 7, Article number: 6460 (2017)
doi:10.1038/s41598-017-06614-0
https://www.nature.com/articles/s41598-017-06614-0?WT.feed_name=subjects_medical-research


Das könnte Sie auch interessieren

17. Patientenforum Lunge in Stuttgart

17. Patientenforum Lunge in Stuttgart
© adimas / Fotolia.com

Am 25. März veranstaltet der Lungeninformationsdienst zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Lungenforschung in Stuttgart sein 17. Patientenforum Lunge. Das Thema: „Aktuelles zu klinischen Studien in der Lungenforschung – Wie nützen sie den Patienten?“ Erstmals findet die Veranstaltung im Rahmen des Jahreskongresses der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin statt. Ein weiterer Kooperationspartner ist der Deutsche Lungentag.

Wenn Stress den Rücken krank macht: Rückenschmerzen – eine Volkskrankheit

Wenn Stress den Rücken krank macht: Rückenschmerzen – eine Volkskrankheit
© Stasique / Fotolia.com

In Deutschland sind Rückenprobleme die Volkskrankheit Nummer 1. Laut dem DAK Gesundheitsreport leiden 75 % der Berufstätigen in Deutschland mindestens einmal im Jahr an Rückenbeschwerden – der zweithäufigste Grund für eine Krankschreibung. Manchmal ist die Ursache schnell gefunden, beispielsweise wenn der Patient kürzlich einen Unfall hatte oder an einer Erkrankung der Wirbelsäule leidet, und die Beschwerden lassen sich dementsprechend behandeln. Viel häufiger jedoch steht nach umfangreicher medizinischer Abklärung keine körperlich...

Rolle der Selbstmotivation bei schweren Lungenerkrankungen wie Asthma und COPD

Rolle der Selbstmotivation bei schweren Lungenerkrankungen wie Asthma und COPD
© Sebastian Kaulitzki / Fotolia.com

Neben den oft schweren körperlichen Einschränkungen leiden Patienten mit einer chronischen Lungenerkrankung häufig auch an starken seelischen und psychischen Belastungen. Die Angst vor Atemnot, vor dem Fortschreiten der Krankheit oder vor sozialer Ausgrenzung kann auf Dauer Mutlosigkeit und Depressionen nach sich ziehen. Ein Teil der Therapie kann daher auch die Behandlung psychischer Belastungen sein sowie das Erlernen von Ansätzen, sich in schwierigen Zeiten selbst zu motivieren.

Brauche ich ein Röntgen, CT oder MRT?

Brauche ich ein Röntgen, CT oder MRT?
© Syda Productions / Fotolia.com

Plötzlich auftretende Kreuzschmerzen sind oft belastend, schränken den Alltag ein und können beunruhigen: Möglicherweise steckt etwas Ernsthaftes dahinter? Häufig sind sie aber harmlos und bilden sich in kurzer Zeit wieder zurück. Ein ausführliches Gespräch und eine körperliche Untersuchung genügen meist. Finden sich dabei keine Hinweise auf eine gefährliche Ursache, ist ein Röntgen, CT oder MRT vorerst nicht nötig.

Sie können folgenden Inhalt einem Kollegen empfehlen:

"Östrogen reguliert krankhafte Veränderungen von Knochen über Knochenbelegzellen"

Bitte tragen Sie auch die Absenderdaten vollständig ein, damit Sie der Empfänger erkennen kann.

Die mit (*) gekennzeichneten Angaben müssen eingetragen werden!

Die Verwendung Ihrer Daten für den Newsletter können Sie jederzeit mit Wirkung für die Zukunft gegenüber der rsmedia GmbH widersprechen ohne dass Kosten entstehen. Nutzen Sie hierfür etwaige Abmeldelinks im Newsletter oder schreiben Sie eine E-Mail an: info[at]rsmedia-verlag.de.