Meilenstein-Entdeckung zur Bekämpfung von Knochen-Problemen

Forscher des Max-Planck-Instituts entschlüsseln eine körpereigene „Knochensprache“. Damit werden neue Therapieansätze für Arthrose und Osteoporose denkbar.

Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts für Kolloid- und Grenzflächenforschung in Potsdam (MPIKG) lassen unsere Knochen in einem völlig neuen Licht erscheinen: Unsere Knochen „sprechen“ miteinander. Die Wissenschaftler entdeckten ein Netzwerk in den Knochen, wodurch die Knochen innerhalb eines Körpers offenbar miteinander kommunizieren und auf Belastungen reagieren.

„Diese Mechanosensoren ermöglichen, dass Knochen dort angebaut wird, wo er mechanisch nötig ist und anderswo abgebaut wird“ zitiert der „Tagesspiegel“ den Studienleiter Richard Weinkamer. Demnach spüren Knochen, wo einseitige Belastungen auf den Körper stattfinden und teilen diese Information durch einen Flüssigkeitsfluss mit anderen Knochen. Infolgedessen könne ein Wachstum ausgelöst werden, das die Knochen dort stärkt, wo Bedarf ist.

„Aufgrund unserer Ergebnisse, sind wir überzeugt, dass die Knochenzellen innerhalb der Netzwerke den Flüssigkeitsfluss wahrnehmen können, miteinander kommunizieren und so Informationen wie Knochenwachstum an andere Zellen weitergeben“ erklärte Alexander van Tol, der im Labor der Studie tätig war. An Mäusen wurde ein spezielles Knochentraining getestet, um den Aufbau bestimmter Knochen zu stimulieren. Die Tiere reagierten unterschiedlich stark auf das Training. „Daher glauben wir, dass auch für den Menschen gilt: Knochen lässt sich durch sportliche Betätigung besonders gut kräftigen, wenn die Netzwerkstruktur innerhalb des Knochens mitspielt“, sagt van Tol.

Im Tierversuch wurde festgestellt, dass ein Zusammenhang zwischen Knochenwachstum und Flüssigkeitsfluss im Knochennetzwerk besteht. Hier sieht Weinkammer Ansätze für die Therapie von Beschwerden, die mit dem Knochenschwächen in Zusammenhang stehen. Die Forscher hoffen, dass über das Netzwerk innerhalb der Knochen Rückschlüsse auf Krankheiten wie Osteoporose oder Arthrose gezogen werden können. Die Ergebnisse könnten zu einer Knochentherapie führen, die altersbedingten Knochenkrankheiten entgegenwirkt, hofft Weinkammer: „Durch das Wissen über die Netzwerke in den Knochen, wie und wo die Sensoren sitzen, lässt sich verstehen, wo man ansetzen kann“. Möglicherweise könne man die Wechselwirkung zwischen der Flüssigkeit im Netzwerk und den Knochenzellen durch Medikamente beeinflussen und so Blockaden aufheben, die das Knochenwachstum hemmen.

Dass Knochen auf sportliche Belastung reagieren, wurde erstmals vom Charité- Forscher Julius Wolff in wissenschaftlichem Kontext beobachtet. Bislang wusste man jedoch nicht, wie diese Anpassung funktioniert. Durch die Forschungsergebnisse des Max-Planck-Instituts können nun Rückschlüsse gezogen werden, warum die Knochen mancher Menschen sich besser an Belastungen anpassen, während andere unter starkem Knochenverscheiß leiden und wie man dies möglicherwiese beeinflussen kann.