Osteoarthritis: Forscher finden möglichen Schlüssel zur Prävention

Osteoarthritis

Eine neue Studie könnte eine mögliche neue Präventions- und Behandlungsstrategie für Osteoarthritis ergeben haben, eine der häufigsten altersbedingten Krankheiten.

Forscher am Scripps Research Institute (TSRI) in San Diego, CA, zeigen, dass Proteine namens FoxO der Schlüssel zur Gesundheit der Gelenke sind.

Indem sie den Spiegel dieser FoxO-Proteine erhöhen, glauben sie, dass es möglich sein könnte, Osteoarthritis zu behandeln oder sogar die Entwicklung der Krankheit zu stoppen.

Studienautor Dr. Martin Lotz – von der Abteilung für Molekulare Medizin am TSRI – und sein Team berichteten kürzlich in der Zeitschrift Science Translational Medicine über ihre Ergebnisse.

Osteoarthritis, auch als degenerative Gelenkerkrankung bezeichnet, betrifft mehrere Millionen Erwachsene in Deutschland und ist damit die häufigste Form der Arthritis.

Die Erkrankung ist gekennzeichnet durch einen Knorpelabbau, das ist das Gewebe, das die Gelenke der Knochen polstert. Osteoarthritis betrifft am häufigsten die Knie-, Hüft- und Handgelenke.

In einer früheren Studie fanden Dr. Lotz und sein Team heraus, dass der FoxO-Spiegel im Gelenkknorpel reduziert ist. Für diese neueste Studie wollten die Forscher mehr darüber herausfinden, wie FoxO-Proteine die Gesundheit der Gelenke beeinflussen.

Die Auswirkungen von FoxO-Mangel bei Mäusen

Die Forscher kamen zu dem Ergebnis, indem sie Mäuse untersuchten, denen FoxO-Proteine in ihrem Gelenkknorpel fehlten. Im Vergleich zu Kontrollmäusen fanden die Wissenschaftler heraus, dass bei Mäusen mit FoxO-Mangel eine Degeneration der Gelenke in einem deutlich jüngeren Alter auftrat.

Außerdem zeigten die Nagetiere mit FoxO-Mangel während eines Laufbandtests eine höhere Anfälligkeit für Knorpelschäden, und sie entwickelten auch eher eine posttraumatische Osteoarthritis aufgrund von Knieverletzungen.

Nach weiteren Untersuchungen fanden die Wissenschaftler heraus, dass die Mäuse mit FoxO-Mangel Anomalien in einem Prozess namens Autophagie zeigten, der ein natürlicher Prozess ist, bei dem die Zellen alle unerwünschten oder beschädigten Komponenten loswerden, um ihre Gesundheit zu erhalten und alle Reparaturen durchzuführen.

FoxO-Mangel führte auch zu Anomalien in den Prozessen, die unsere Zellen vor Schäden durch freie Radikale schützen. Zusätzlich zeigte die Studie, dass Mäuse, denen FoxO-Proteine fehlen, nicht die erforderlichen Mengen eines Proteins namens Lubricin produzieren konnten, das hilft, den Gelenkknorpel vor Abnutzung zu schützen.

Die verminderte Schmierstoffproduktion war mit einer Reduktion gesunder Zellen in der “oberflächlichen Zone”, einer Knorpelschicht im Kniegelenk, verbunden.

Die Erhöhung der FoxO-Proteine könnte Osteoarthritis verhindern

Also, warum verursacht FoxO diese Probleme? Die Forscher fanden heraus, dass FoxO-Proteine die Expression von Genen regulieren, die für die Gesundheit der Gelenke wichtig sind, einschließlich solcher, die Entzündungen und Autophagie kontrollieren.

Die Abwesenheit von FoxO-Proteinen im Gelenkknorpel führt zu einer Zunahme der Entzündung und einer Abnahme der Autophagie, so dass die Zellen keine Schäden reparieren können. “Die Mechanismen, die die Zellen gesund halten, funktionierten bei diesen Mäusen nicht”, sagt Dr. Lotz.

Für den letzten Teil ihrer Studie wollten die Wissenschaftler herausfinden, ob eine Anhebung des FoxO-Spiegels diese Mechanismen wiederherstellen kann.

Durch die Erhöhung der FoxO-Proteine in den Zellen von Menschen mit Osteoarthritis konnten die Forscher die Expression von Genen normalisieren, die mit Entzündungen und Autophagie verbunden sind, und auch die Schmierstoffproduktion wurde wiederhergestellt.

Das Team plant nun, Moleküle zu entwickeln, die den FoxO-Spiegel erhöhen und ihre Wirkung in experimentellen Osteoarthritis Modellen beurteilen können. ” Arzneimittel, die die Aktivität von FoxO steigern, könnten eine Strategie zur Vorbeugung und Behandlung von Osteoarthritis sein “, sagt Dr. Lotz.


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Quellen

medicalnewstoday.com, stm.sciencemag.org, ncbi.nlm.nih.gov

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