Wie Cortison dem Knochen schadet

Osteoporose entsteht dann, wenn das Gleichgewicht zwischen Knochenaufbau und Knochenabbau gestört ist: die Balance zwischen Osteoblasten, den knochenaufbauenden Zellen, und Osteoklasten, die Knochensubstanz abbauen. Bisher glaubte man, dass der durch Cortison vermittelte Knochenschwund durch einen verstärkten Knochenabbau verursacht wird. Die Forscher aus Jena konnten erstmals nachweisen, dass die Nebenwirkungen bei der Behandlung mit Glucocorticoiden über einen zelltypspezifischen Mechanismus vermittelt werden. Dabei sind nur die knochenaufbauenden Zellen (Osteoblasten) für den cortisonbedingten Knochenschwund entscheidend und nicht die knochenabbauenden Osteoklasten.

Bei der Entstehung dieser Osteoporose-Art spielt die molekulare Form des Glucocorticoid-Rezeptors eine Schlüsselrolle. Als Dimer wirkt der Rezeptor selbst als Genschalter und spielt insbesondere bei der Regulation des Zuckerstoffwechsels eine Rolle. Als Monomer hemmt er andere Transkriptionsfaktoren wie AP-1 und NFkB. Durch die Hemmung von NFkB kommt es zum Rückgang der Entzündungsreaktion. Die Abschaltung von AP-1 dagegen löst den Knochenschwund aus, wie die Jenaer Molekularbiologen nun mit Hilfe von genetisch veränderten Mäusen zeigen konnten. Das zeigt, dass die positive Therapiewirkung mit der unerwünschten Wirkung auf den Knochen eng verbunden ist.

Durch die Entwicklung selektiv wirksamer Glucocorticoide, die ausschließlich den Entzündungsfaktor NFkB hemmen ohne gleichzeitig AP-1 abzuschalten, könnte der Knochen unversehrt bleiben, denn AP-1 aktiviert die Produktion von Interleukin 11, einem interzellulären Botenstoff, der die Zelldifferenzierung reguliert. Fehlt dieser, können die Osteoblasten-Vorläuferzellen nicht ausreifen, was wiederum die Knochenbildung stört.

Auch für die Altersforschung sind die unerwünschten Wirkungen von therapeutisch eingesetzten Glucocorticoiden von großem Interesse, denn die Nebenwirkungen der Cortisonbehandlung ähneln den Krankheitsbildern bestimmter altersassoziierter Erkrankungen. Hierzu zählen neben der Osteoporose, der Bindegewebs- und Muskelschwäche auch Diabetes und Depressionen. Welche Rolle dabei körpereigene Glucocorticoide spielen, wollen die Forscher nun in Folgeprojekten klären.

Quelle: Rauch, A., et al.: Cell Metabolism 2010; 11(6): 517-531