Mechanismen der Frakturheilung und Knochenregeneration bei Osteoporose

• Applicant: Professor Dr. Michael Amling
• Subject Area: Orthopaedics, Traumatology, Reconstructive Surgery
• Term: from 2007 to 2015
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 27463524

Die Osteoporose gehört zu den häufigsten Erkrankungen der älteren Bevölkerung und stelltnoch immer ein erhebliches medizinisches Problem dar. Da Osteoporose-bedingte Frakturenhäufig zu Pflegebedürftigkeit oder sogar zum Tod führen, ist das primäre Ziel derDFG Forschergruppe 793 zu verstehen, warum Heilung und Regenerationsfähigkeit desosteoporotischen Knochens gestört sind, mit dem Ziel, therapeutische Ansatzpunkte für dieZukunft zu definieren. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf Frakturheilungsuntersuchungen anTiermodellen, in denen wesentliche Regulationsmechanismen des Knochenumbaus gestörtsind. So wird an mehreren genetisch veränderten Mausmodellen unter anderem untersucht,welche Einflüsse eine mechanische Stimulation, eine veränderte Wnt-Signaltransduktion imOsteoblasten, oder ein durch Hypochlorhydrie induzierter sekundärer Hyperparathyreodismusauf die diaphysäre Frakturheilung vermitteln. An den beiden Großtiermodellen Schaf undSchwein werden hingegen metaphysäre Frakturheilungsstudien durchgeführt, wobei derEinfluss der Hypopthalamus/Hypophysen-Achse, bzw. des Osteoklasten-Differenzierungsfaktors RANKL auf die osteoporotische Frakturheilung im Zentrum desInteresses stehen. Da die Auswertung aller Frakturmodelle nicht nur histologisch, sondernauch auf molekularer Ebene erfolgt, können zudem Kandidaten-Gene identifiziert werden,deren veränderte Expression im osteoporotischen Knochen für die beobachteten Unterschiedeverantwortlich sein könnte, und die ihrerseits Ansatzpunkte für eine therapeutischeIntervention darstellen. Um die Übertragbarkeit dieser Ergebnisse zum polygenetischenKrankheitsbild der Osteporose nachzuvollziehen, besteht ein zweiter Schwerpunkt derForschergruppe darin, durch molekulare Untersuchungen mesenchymaler Stammzellenosteoporotischer Patienten zellbiologische Defekte der osteogenen Differenzierung undMechanotransduktion zu identifizieren, die dieser Erkrankung zugrunde liegen könnten.Während es uns in der noch andauernden ersten Förderperiode gelungen ist, mehrere Modellefür die osteoporotische Frakturheilung zu etablieren und Kandidatengene zu identifizieren,deren Expression in mesenchymalen Stammzellen osteoporotischer Patienten verändert ist,soll es in der zweiten Förderperiode primär darum gehen, die bereits gewonnenenErkenntnisse zu nutzen, um die osteoporotische Frakturheilung positiv zu beeinflussen.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 793: Mechanisms of Fracture Healing and Regeneration in Osteoporotic Bone
• Participating Person: Professorin Dr. Anita Ignatius