Mechanisus und Regulation der Mechanoperzeption von menschlichen Knochenzellen

• Applicant: Professor Dr. Christian Kasperk
• Subject Area: Endocrinology, Diabetology, Metabolism
• Term: from 2000 to 2003
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5239438

Der Mechanismus der Mechanoperzeption des Knochengewebes wird ausgehend von drei Hypothesen untersucht, dass 1) mechanische Belastung des Knochens als Deformierung der Knochenmatrix und durch die Verankerung der osteoblastären Zellen an der Knochenmatrix über Adhäsionsproteine, Integrine, als eine auf das Cytoskelett der OZ übertragene Zugbelastung wahrgenommen wird, wobei über die Integrin-vermittelte Zelladhäsion Zellwachstum, differenzierte Zellfunktionen und die Apoptose reguliert werden. Da in der Pubertät die Knochenmasse zunimmt und abhängig wird von physiologischen Androgen- und Östrogenspiegeln, wird 2) die Möglichkeit einer Sexhormon-induzierten Absenkung der Schwellenwertstabilität gegenüber dem trophischen Einfluß einer Belastung untersucht, indem die Wirkungen einer Sexhormon-induzierten Integrin-Gen-Expression in OZ auf die Integrin-vermittelte Zubelastungs-Effekte (d.h. Zellwachstum und differenzierte Zellfunktionen) untersucht werden. 3) werden die Mechanismen der histologisch gut belegten Druck-induzierten Knochenresorption und des Zug-induzierten Knochenanbaus untersucht, indem bei OZ nach einer Entspannung des Aktin-Cytoskeletts (in vivo z.B. durch Druck auf die Knochenmatrix) die Sekretion von resorptions-stimulierenden Cytokinen erwartet wird, während eine Integrin-vermittelte Zunahme der intrazytoskelettalen Spannung bei OZ die Sekretion z.B. von mitogenen Wachstumsfaktoren oder differenzierte OZ-Funktionen fördert.

• DFG Programme: Research Grants