Forschende identifizierten ein Protein, das die Aktivität knochenbildender Zellen (Osteoblasten) blockiert, indem es deren Reifung auf dem Weg zu den Orten der Knochenbildung verhindert.
Das Protein CLEC14A kommt auf Blutgefäßzellen, sogenannten Endothelzellen, im Knochen vor. Forschende der Universität Birmingham entdeckten nun dessen hemmenden Einfluss auf die Osteoblasten und somit auf die Struktur des Knochen.
Hemmender Effekt an Konchenoberfläche
Die Aufgabe der Endothelzellen während der Knochenentwicklung besteht darin, unreife Osteoblasten an Stellen zu transportieren, an denen neues Knochengewebe benötigt wird. Wenn das Protein CLEC14A jedoch auch auf der Außenseite der Endothelzellen vorhanden ist, werden Osteoblasten daran gehindert, so weit zu reifen, dass sie Knochengewebe bilden können.
In der Studie wurden Osteoblastenzellen von transgenen Mäusen entnommen, die entweder auf die Produktion von CLEC14A gezüchtet wurden oder nicht. Die Osteoblasten wurden anschließend in vitro in einer Induktionslösung verwendet, und das Team stellte fest, dass die Zellen der proteinfreien Mäuse nach vier (4) Tagen reif waren, während die Zellen in Gegenwart von CLEC14A acht (8) Tage später reiften. Darüber hinaus wurde in den CLEC14A-freien Proben am 18. Tag der Studie ein signifikanter Anstieg des mineralisierten Knochengewebes festgestellt.
Mehr Knochenmasse nach Entfernung des Proteins
„Im letzten Jahrzehnt wurde in Knochen ein bestimmter Typ von Blutgefäßzellen identifiziert.” sagt Dr. Amy Naylor, außerordentliche Professorin an der Fakultät für Infektion, Entzündung und Immunologie der Universität Birmingham. “Dieses Blutgefäß wird ‚Typ H‘ genannt und ist dafür verantwortlich, knochenbildende Osteoblasten an die Stellen zu leiten, an denen Knochenwachstum benötigt wird. Jetzt haben wir entdeckt, dass sich auf der Oberfläche von Blutgefäßzellen vom Typ H ein Protein namens CLEC14A befindet.” Bei den durchgeführten Experimenten produzierten die Osteoblasten, die sich auf den Endothelzellen fortbewegten, weniger Knochen, wenn das Protein CLEC14A vorhanden war. Umgekehrt produzierten sie mehr Knochen, wenn das Protein entfernt wurde.
Naylor sieht darin großes Potential für zukünftige Therapien: „Dieses zusätzliche Verständnis, wie Blutgefäßzellen knochenbildende Osteoblasten unter normalen, gesunden Bedingungen kontrollieren, bietet einen Ansatzpunkt für die Entwicklung von Behandlungen für Patient:innen mit unzureichender Knochenbildung, zum Beispiel bei Patienten:innen mit nicht heilenden Frakturen, Osteoporose oder chronischen Entzündungskrankheiten.“
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