Glasknochen können schon bei Husten brechen

Meldung vom 19.12.2007 - Bereits winzige Belastungen können Menschen, die unter der Glasknochenkrankheit leiden, die Knochen brechen. Für die Betroffenen sind die Folgen oft drastisch. Nun haben Forscher einen bisher völlig unbekannten Mechanismus der Krankheit entdeckt. Damit werden neue Wege für Therapien eröffnet.

Ursachen für die Glasknochenkrankheit, wie die so genannte Osteagenesis umgangssprachlich genannt wird, sind verschiedene Gendefekte, welche die Synthese von Kollagen behindern. Reduzierte Knochendichte, extrem brüchige Knochen und häufig auch eine verringerte Lebenserwartung sind die Folgen.

Forscher des GSF - Forschungszentrums für Umwelt und Gesundheit haben nun im Tierversuch einen bisher völlig unbekannten Entstehungsmechanismus der Krankheit aufgeklärt: Dabei versetzen fehlerhaft gefaltete Prokollagene jene Zellen, die Knochen bilden, in solchen Stress, dass sie in den programmierten Zelltod getrieben werden. Kollagen ist das häufigste Strukturprotein des Bindegewebes und das wichtigste Baumaterial der Knochen.

Normalerweise winden sich in der Zelle drei Prokollagen-Ketten umeinander und bilden so einen Dreifachstrang, der an die Zelloberfläche transportiert wird. "Durch die Mutation ist die Proteinfaltung so gestört, dass sich dieser Dreifachstrang nicht bilden kann, und das Kollagen bleibt quasi in der Zelle stecken", erklärt Prof. Martin Hrabé de Angelis, der Leiter des GSF-Instituts für Experimentelle Genetik.

Zur Überraschung der Wissenschaftler wirkte sich dieser Defekt nicht nur direkt negativ auf die Knochenbildung aus, weil weniger funktionsfähiges Kollagen gebildet wird, sondern es wird noch ein anderer Mechanismus ausgelöst: Die fehlerhaft gefalteten Proteine reichern sich im endoplasmatischen Reticulum (ER) der Zelle an und setzen dort eine hoch komplexe zelluläre Stressreaktion in Gang. Dadurch werden ausgerechnet Enzyme aktiviert, die den programmierten Zelltod der Knochen bildenden Zellen verursachen - was extrem brüchige Knochen zur Folge hat. 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", betont Hrabé de Angelis, "man könnte sich für die Zukunft beispielsweise vorstellen, anti-apoptotische Stoffe zu entwickeln und einzusetzen". Zudem ist die neu gewonnene systemische Einsicht wichtig, um die Krankheit besser zu verstehen.