Osteoporose: PEPITEM kann Knochenbildung und -stärke verbessern

Forscher aus Birmingham, Vereinigtes Königreich, haben gezeigt, dass das Protein Peptide Inhibitor of Trans-Endothelial Migration (PEPITEM) als neues Therapeutikum für Osteoporose vielversprechend ist und Vorteile gegenüber bestehenden Medikamenten bietet.

Die am häufigsten verwendeten Osteoporosetherapien zielen auf Osteoklasten ab, um weiteren Knochenschwund zu verhindern. Obwohl es neue anabole Wirkstoffe gibt, die die Knochenneubildung fördern können, sind diese in ihrer klinischen Anwendung begrenzt, da Teriparatid nur 24 Monate lang wirksam ist und Romosozumab mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht wird Veranstaltungen, betonen die Forscher. Daher gibt es klare Argumente für die Entwicklung neuer Therapien zur Stimulierung der Knochenreparatur bei altersbedingten Erkrankungen des Bewegungsapparates, von denen Osteoporose am häufigsten auftritt.

Die Forschungsergebnisse, die in der Fachzeitschrift „Cell Reports Medicine“ veröffentlicht wurden, zeigten nun, dass PEPITEM den Knochenumbau reguliert und dass eine Erhöhung der im Körper vorhandenen Menge die Knochenmineralisierung in „jungen Knochen“ stimuliert, die sich nicht in einem erkrankten oder präosteoporotischen Zustand befinden. Dies führte zu einer Erhöhung der Knochenstärke und -dichte – ähnlich wie aktuelle Standardmedikamente, berichten die Wissenschaftler.

Gabe zusätzlicher PEPITEM begrenzt den Knochenschwund

Der entscheidende Test für ein potenzielles neues Therapeutikum ist jedoch seine Fähigkeit, den natürlichen Reparaturprozess anzusprechen, der durch Alter oder entzündliche Erkrankungen beeinträchtigt ist. Hier zeigten die Forscher, dass die Gabe zusätzlicher PEPITEM den Knochenschwund begrenzt und auch die Knochendichte in Tiermodellen der Menopause verbessert, die ein häufiger Auslöser für osteoporotischen Knochenschwund beim Menschen ist. Ähnliche Ergebnisse zeigten ihre Studien auch in Modellen entzündlicher Knochenerkrankungen, bei denen PEPITEM Knochenschäden und -erosion deutlich reduzierte. Diese Ergebnisse wurden weiterhin durch Studien mit menschlichem Knochengewebe untermauert, das älteren Patienten während einer Gelenkoperation entnommen wurde. Dabei zeigte sich, dass Zellen älterer Personen auf PEPITEM reagieren und die Reifung von Osteoblasten sowie deren Fähigkeit, Knochengewebe zu produzieren und zu mineralisieren, deutlich steigern.

Identifikation eines Rezeptors

Ihre Zell- und Gewebekulturarbeit zeigte, dass PEPITEM eine direkte Wirkung auf Osteoblasten hat und so die Knochenbildung fördert, indem es die Aktivität der Osteoblasten und nicht deren Anzahl erhöht. Weitere Studien identifizierten den NCAM-1-Rezeptor als spezifischen Rezeptor für PEPITEM auf Osteoblasten und legten den Schluss nahe, dass der NCAM-1-β-Catenin-Signalweg für die Hochregulierung der Osteoblastenaktivität verantwortlich ist. Dieser Rezeptor und der Signalweg unterscheiden sich von PEPITEM-Rezeptoren, die zuvor in anderen Geweben beschrieben wurden.

Die Forscher untersuchten auch die Wirkung von PEPITEM auf Osteoklasten und Knochenresorption. Hier zeigten Studien an Mäusen, dass PEPITEM die Anzahl der Osteoklasten deutlich reduziert, was zu einer verringerten Knochenmineralresorption führt. Anschließend zeigten die Forscher, dass die Verringerung der Osteoklastenaktivität das Ergebnis einer löslichen Substanz ist, die von durch PEPITEM „aktivierten“ Osteoblasten lokal im Knochengewebe freigesetzt wird.