Osteoporose, die knochenschwächende Erkrankung, die Stürze wie persönliche Verrat wirken lässt, betrifft Millionen und bleibt eine hartnäckige Herausforderung für Ärzte, die nach langfristig sicheren Behandlungen suchen. Allein in Deutschland leben etwa sechs Millionen Menschen – die meisten davon Frauen – mit Knochen, die offenbar ihre strukturelle Integrität aufgegeben haben.

Bestehende Therapien haben Einschränkungen und Nebenwirkungen, daher suchen Forscher nach neuen biologischen Zielen. Wissenschaftler der Universität Leipzig haben ein solches Ziel identifiziert: GPR133, ein Rezeptor, der eine überraschend wichtige Rolle bei der Erhaltung starker Knochen zu spielen scheint. Denn nichts sagt 'Durchbruch' wie ein Rezeptor, von dem man noch nie gehört hat.

GPR133 gehört zu einer Gruppe, die als Adhäsions-G-Protein-gekoppelte Rezeptoren bekannt ist. Diese sitzen auf Zelloberflächen und helfen Zellen, auf ihre Umgebung zu reagieren. Obwohl diese Familie noch nicht vollständig verstanden ist, deuten die neuen Erkenntnisse darauf hin, dass GPR133 tief in den Knochenaufbau und die -erhaltung involviert ist. Es ist, als würde man entdecken, dass der ruhige Nachbar die ganze Zeit die Nachbarschaftswache geleitet hat.

'Wenn dieser Rezeptor durch genetische Veränderungen beeinträchtigt ist, zeigen Mäuse früh Anzeichen von Knochendichteverlust – ähnlich wie bei Osteoporose beim Menschen', sagt Professorin Ines Liebscher vom Rudolf-Schönheimer-Institut für Biochemie. 'Mit der Substanz AP503, die erst kürzlich durch ein computergestütztes Screening als Stimulator von GPR133 identifiziert wurde, konnten wir die Knochenstärke sowohl bei gesunden als auch bei osteoporotischen Mäusen signifikant erhöhen.' Also bekamen Mäuse mit Osteoporose einen Knochenboost, und die Forscher eine potenzielle neue Therapie. Win-win.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass GPR133 ein wertvolles Ziel für zukünftige Behandlungen ist. Die Stimulierung des Rezeptors mit AP503 erhöhte die Knochenstärke bei gesunden Mäusen und bei Mäusen mit osteoporoseähnlichem Knochenverlust. Im Knochengewebe reagiert GPR133 auf physikalische Kräfte und Interaktionen zwischen Knochenzellen. Bei Aktivierung verschiebt es das Gleichgewicht zwischen knochenaufbauenden Osteoblasten und knochenresorbierenden Osteoklasten. Die Aktivierung fördert Osteoblasten und reduziert die Osteoklastenaktivität, wodurch das Gleichgewicht in Richtung stärkerer, haltbarerer Knochen verschoben wird – im Wesentlichen wird der Abrissbirne eine Pause verordnet.

AP503 scheint die natürliche Aktivierung von GPR133 nachzuahmen, was die Möglichkeit eröffnet, dass es letztendlich zur Stärkung von Knochen oder sogar zur Wiederherstellung geschwächter Knochen eingesetzt werden könnte. Eine mögliche Anwendung ist Osteoporose im Zusammenhang mit den Wechseljahren, wenn sinkende Hormonspiegel den Knochenverlust bei Frauen beschleunigen – als ob die Menopause nicht schon Party genug wäre.

Die Ergebnisse könnten weitreichendere Auswirkungen haben, da AP503 mehr als nur das Skelett beeinflussen könnte. In einer früheren Studie fand das Leipziger Team heraus, dass AP503 auch die Skelettmuskulatur stärkt. 'Die neu nachgewiesene parallele Stärkung der Knochen unterstreicht erneut das große Potenzial, das dieser Rezeptor für medizinische Anwendungen in einer alternden Bevölkerung birgt', sagt Dr. Juliane Lehmann, Erstautorin. Eine Behandlung, die sowohl Knochen- als auch Muskelkraft verbessert, könnte für ältere Erwachsene ein Game-Changer sein, die oft gleichzeitig an beiden Geweben abbauen. Stärkere Muskeln unterstützen die Mobilität, und stärkere Knochen verringern die Anfälligkeit für Brüche – ein Doppelschlag gegen die körperlichen Auswirkungen des Alterns.

Das Leipziger Team verfolgt Folgeprojekte, um GPR133 besser zu verstehen und zu untersuchen, ob AP503 auch andere Krankheiten behandeln könnte. Diese Forschung baut auf über einem Jahrzehnt Arbeit an der Universität Leipzig auf, die Adhäsions-G-Protein-gekoppelte Rezeptoren durch den Sonderforschungsbereich 1423 'Strukturelle Dynamik der GPCR-Aktivierung und -Signaltransduktion' zu einem Schwerpunkt gemacht hat. Das Programm konzentriert sich darauf, wie diese Rezeptoren ihre Form ändern und Signale übertragen, und Leipzig ist international als führendes Zentrum auf diesem Nischengebiet anerkannt.

Material bereitgestellt von der Universität Leipzig. Hinweis: Der Inhalt kann aus Gründen der Länge und des Stils bearbeitet worden sein.

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