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Verjüngung statt Knochenschwund – Forscher finden möglichen Therapieansatz

© CC0 / cnort / PixabayRücken (Symbolbild)
Rücken (Symbolbild) - SNA, 1920, 14.09.2021
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Ein einfaches Mittel konnte den Alterungsprozess von Stammzellen des Knochenmarks umkehren. Damit waren die gealterten Zellen wieder imstande, Knochensubstanz zu produzieren. Wenn sich das Verfahren als sicher erweist, könnte damit zum Beispiel Osteoporose therapiert werden.
Osteoporose zählt laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) zu den zehn häufigsten Erkrankungen weltweit. Schätzungen zufolge sind in Deutschland sechs Millionen Menschen betroffen. Die Krankheit, die auch als Knochenschwund bezeichnet wird, tritt in der Regel im höheren Alter ab 50 Jahren auf. Die Knochen werden dabei zunehmend poröser, weil die Knochensubstanz nicht mehr ausreichend nachgebildet wird. Damit werden Knochenbrüche, teils schon bei gewöhnlichen Belastungen, wahrscheinlicher.

Alternde Stammzellen machen Knochen zerbrechlich

Eine Rolle bei der Osteoporose spielen alternde Stammzellen des Knochenmarks. Sie können neue Knorpel-, Knochen- und Fettzellen produzieren. Im Alter produzieren sie immer weniger Knochenmaterial, stattdessen sammelt sich Fettgewebe in den entstehenden Hohlräumen an.
Der Alterungsprozess der Stammzellen lässt sich allerdings umkehren, wie Forscher vom Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns und Kollegen von der Universität Köln zeigen konnten.
© Foto : Pouikli / Max-Planck-Institut für Biologie des Alterns, 2021Angefärbtes Kalzium
Angefärbtes Kalzium - SNA, 1920, 14.09.2021
Angefärbtes Kalzium

Mit dem Alter „verwickelt“ sich die DNA

Dabei untersuchten die Wissenschaftler zunächst epigenetische Veränderungen an solchen Stammzellen. Während die gesamte Erbinformation einer Zelle auf der DNA liegt, wird sie nicht auch ständig für Zellprozesse eingesetzt, viele Gene sind inaktiv, manche werden im Laufe der Zeit deaktiviert, andere aktiviert. Es ging den Forschern also genau darum, solche Veränderungen bei alternden Stammzellen zu entdecken.
Sie hatten Erfolg: Die Forscher entdeckten, dass die DNA in älteren Stammzellen dichter um bestimmte Proteine gewunden ist. Dadurch können laut den Forschern Gene nicht mehr abgelesen werden, die für die Ausbildung von Knochenzellen verantwortlich sind.

Eine einfache Substanz verjüngt die Zellen wieder

Die Wissenschaftler taten aber noch mehr: Sie wussten, dass durch Salze der Essigsäure dieses Chromatin, wie der Komplex aus DNA und Proteinen genannt wird, gelockert werden kann. Sie gaben also in eine Lösung mit alten Knochenmark-Stammzellen von Mäusen Natriumazetat und betrachteten dann in der Petrischale, wie sich die Zellen entwickeln.
„Diese Behandlung hat in beeindruckender Weise dafür gesorgt, dass sich das Epigenom verjüngt hat und auch wieder mehr Knochenzellen durch die Stammzellen gebildet wurden“, so erklärt Andromachi Pouikli, Erstautorin der Studie.
Aber lässt sich das auch auf den Menschen übertragen? Die Forscher nahmen dafür Stammzellen von Patienten nach einer Hüftoperation unter die Lupe. Auch hier stellten sie dieselben epigenetischen Veränderungen fest wie bei den Mäusen.

Studien zur Sicherheit und Verträglichkeit stehen noch aus

Natriumazetat ist ein gängiger Lebensmittelzusatzstoff, doch wird man diesen in einer künftigen Therapie wohl kaum einfach so schlucken. Peter Tessarz, Leiter der Studie, betont:

„Es ist nicht sinnvoll es in dieser Form gegen Osteoporose einzusetzen, da unser beobachteter Effekt sehr spezifisch für bestimmte Zellen ist.“

Bis zu einem fertigen Medikament dürfte es ohnehin dauern, denn die Forscher müssen erst die Auswirkungen einer solchen Behandlung auf den gesamten Organismus untersuchen, um Risiken und Nebenwirkungen auszuschließen. Schließlich könnte das Natriumazetat auch noch auf andere Weise wirken. Erst wenn hier Klarheit herrscht, können klinische Studien am Menschen in Angriff genommen werden.
Die Studie der Forscher wurde in der Fachzeitschrift „Nature“ vorgestellt.
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