Knochen bleiben gesund dank der Tatsache, dass sie sich kontinuierlich umgestalten, ein Prozess, der vom Gleichgewicht zwischen der Aktivität von Osteoblasten – Zellen, die Knochengewebe bilden – und den Osteoklasten, die es resorbieren, abhängig ist. Ein Ungleichgewicht zwischen diesen beiden kann die Knochenhomöostase stören und zu Krankheiten wie Osteopenie, einem Verlust an Knochenmasse, führen.
Nun wurde eine Studie an Modelltieren durchgeführt und im Fachblatt veröffentlicht Zelltod & Krankheit zeigt, wie ein HERC1-Proteinmangel den ersten Beweis für die Rolle des HERC1-Proteins bei der Knochenhomöostase liefert. Die Studie wurde von der Forschungsgruppe Cell Signalling and Bone Biology der Universität Barcelona und dem Bellvitge Biomedical Research Institute (IDIBELL) durchgeführt.
Die Studie erklärt, wie das HERC1-Defizit sowohl die Aktivität von Osteoblasten als auch von Osteoklasten stimuliert, ein Prozess, der die Knochenresorption und nicht die Knochenbildung begünstigt und im Erwachsenenalter zu Osteopenie führt.
Die Schlussfolgerungen der Studie zeigen, dass weibliche Individuen mit HERC1-Mangel bei jungen Mäusen eher Osteopenie entwickeln, was mit niedrigeren Testosteron- und Dihydrotestosteronspiegeln korreliert.
Osteoblasten und Osteozyten synthetisieren auch RANKL- und OPG-Proteine, die die Differenzierung und Aktivierung von Osteoklasten entgegengesetzt regulieren. Während der Entwicklung einer durch HERC1-Mangel erzeugten Osteopenie wird ein Anstieg des RANKL/OPG-Verhältnisses und der Anzahl der Osteoklasten beobachtet. Diese Ergebnisse identifizieren RANKL als potenzielles therapeutisches Ziel für Personen mit Knochenerkrankungen und HERC1-Mangel.
Laut Jose Luis Rosa, Professor an der Fakultät für Medizin und Gesundheitswissenschaften der UB, Leiter der IDIBELL-Gruppe und Koordinator der Studie, „könnte die Früherkennung von HERC1-Varianten mit Funktionsverlust Personen mit einer Prädisposition für Osteopenie und andere Pathologien identifizieren im Zusammenhang mit dem Knochenstoffwechsel, was ihre Behandlung und medizinische Entwicklung verbessern könnte.“
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Leonardo Pedrazza et al., HERC1-Mangel verursacht Osteopenie durch Fehlregulation des Transkriptionsprogramms während des Knochenumbaus, Zelltod & Krankheit (2023). DOI: 10.1038/s41419-023-05549-x