Untersuchungen zum Einfluss von Advanced Glycation Endproducts (AGEs) auf die Expression Osteoblasten-spezifischer Gene und osteoblastäre Zellen

Weißenborn, Dörthe GND

Die Osteoporose ist eine Erkrankung, bei der verminderte Knochenmasse und Strukturveränderungen zu erhöhter Knochenbrüchigkeit führen. Advanced Glycation Endproducts, kurz AGEs, entstehen als Produkte nicht-enzymatischer Glykierungsreaktionen in vivo. Die Glykierung von Gewebsproteinen bedingt eine Veränderung der Proteinstruktur und –funktion. Auch im Knochen reichern sich im Lauf des Lebens AGEs an und kommen mit den Zellen und Proteinen des Knochens in Kontakt. Die für das Knochenremodeling maßgeblich verantwortlichen Zellen, Osteoblasten und Osteoklasten, exprimieren den Rezeptor für AGEs, RAGE, der sie zu Interaktionen mit AGEs befähigt. Im Vergleich zu Co-BSA wurde der Effekt von AGE-BSA auf die mRNA- und Proteinexpression von RAGE (Rezeptor für AGE), Osteocalcin, Alkalische Phosphatase, Collagen-1, Osterix, Osteoprotegerin, RANKL (Receptor activator of Nuclear Factor ĸB-ligand), TNF-α und MMP-1 untersucht. Es ergaben sich folgende Ergebnisse: Im Vergleich zu Co-BSA führt die Behandlung der Zellen mit AGE-BSA zu einer Hochregulierung der mRNA- und Proteinexpression von RAGE und der am Knochenabbau beteiligten Zytokine RANKL und TNF-α sowie der Collagenase MMP-1. Der Knochenaufbau- und Differenzierungsmarker Alkalische Phosphatase und der Knochenbestandteil Collagen-1 wurden nach AGE-Inkubation vermindert exprimiert. Bei den Markern der Osteoblastendifferenzierung Osterix und Osteocalcin zeigte sich ebenfalls ein Trend zur verminderten Exprimierung. Die Ergebnisse für den RANKL-Decoy-Rezeptor Osteoprotegerin waren nicht eindeutig. AGEs wirken fördernd auf den Knochenabbau und die Abnahme der Knochenmasse, indem sie die Proliferation und Differenzierung der Osteoklasten unterstützen und die Effekte der Osteoblasten an der organischen und anorganischen Komponente des Knochens inhibieren. Advanced Glycation Endproducts und seine Rezeptoren könnten damit einen zentralen therapeutischen Angriffspunkt im Kampf gegen die Osteoporose darstellen.

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Weißenborn, Dörthe: Untersuchungen zum Einfluss von Advanced Glycation Endproducts (AGEs) auf die Expression Osteoblasten-spezifischer Gene und osteoblastäre Zellen. 2014.

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