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7. Dezember 2018

Kalzium für die Knochen

Wenn den Knochen Kalzium entzogen wird, kommt es zu Knochenschwund (Osteoporose). Forscherinnen und Forscher der Universität Zürich haben nun neue Erkenntnisse gewonnen, die den Weg zu neuen Behandlungsmöglichkeiten der Krankheit ebnen.

Oft sind es Frauen nach den Wechseljahren, die von Osteoporose betroffen sind. Bei dieser Krankheit werden die Knochen spröde und dadurch bruchanfällig, weil sie Kalzium verlieren. Wie es zum Verlust dieses metallischen Stoffs kommt, erläutert Prof. Andreas Plückthun vom Biochemischen Institut der Universität Zürich: „Kalzium ist für den Körper an vielen Stellen extrem wichtig. Herrscht im Körper ein Kalzium-Mangel, wird das in den Knochen gelagerte Kalzium abgebaut, um es dem Körper an unserer Stelle zur Verfügung zustellen. Beim Abbau, aber auch beim Aufbau von Kalzium in den Knochen spielt das in der Nebenschilddrüse produzierte Hormon PTH eine zentrale Rolle. Es bindet über den PTH-1-Rezeptor an die Knochenzellen und gibt dort die entsprechenden Berfehle.“

Struktur des PTH-1-Rezeptors entschlüsselt

Einem Forscherteam um Andreas Plückthun ist es nun gelungen, den PTH-1-Rezeptor, also die 'Andockstelle' an der Oberfläche der Knochenzellen, in seinem Aufbau detalliert zu beschreiben. Die Wissenschaftler haben die dreidimensionale Struktur des Rezeptors entschlüsselt, wie sie in der Fachzeitschrift 'Nature Structural and Molecular Biology' berichten. Dabei konnten sie beschreiben, welche Atome in welcher Anordnung das Molekül bilden, aus dem der Rezeptor besteht. Dieses Wissen dient nun als Grundlage für die Entwicklung neuer Wirkstoffe, welche künftig möglicherweise in der Lage sein werden, den Kalziumabbau in den Knochen zu verlangsamen. Denkbar wäre sogar, dass auf dem Weg die Knochen mit neuem Kalzium versorgt werden können.

Wirkstoff in Tablettenform

Schon bisher ist es möglich, durch Gabe des PTH-Hormons die Knochen zur Aufnahme von Kalzium zu bewegen. Dieser Weg wird als medizinische Behandlung bisher aber nur in schweren Fällen von Osteoporose eingesetzt, weil das Hormon als tägliche Spritze verabreicht werden muss. „Unsere Vision besteht darin, ein Medikament zu entwickeln, welches oral aufgenommen werden kann. Man würde dann eine tägliche Tablette nehmen, deren Dosis so optimiert ist, dass ein guter Knochenaufbau stattfindet“, blickt Plückthun in die Zukunft. Hierfür liefern die jüngsten Erkenntnisse eine wichtige Grundlage. Sie machen es nämlich möglich, nach Stoffen zu suchen, die in geeigneter Weise an den PTH-1-Rezeptor andocken.

Forscherinnen und Forscher der Universität Zürich haben ein Molekül entschlüsselt, das für Knochenschwund eine zentrale Rolle spielt #Osteoporose. http://bit.ly/2RAhClE #iph
PTH-Hormon_Osteoporose
Der PTH-1-Rezeptor besteht aus einem extrazellulären Teil (violett) und einem Teil, der in der Zellmembran sitzt (grün). Das PTH-Hormon (orange) aktiviert den Rezeptor.
 

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