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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Proteine gegen Knochenschwund |
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| | | Längerfristige Schwerelosigkeit bei Weltraumflügen kann zu einer Reihe von gesundheitlichen Problemen führen. Knochenschwund ist eines davon, das bei der Rückkehr zur Erde zu ernsthaften Verletzungen führen kann. Im All wurde nun an Mäusen erstmals ein Protein getestet, das sowohl Astronauten im Weltall als auch Osteoporose-Patienten auf der Erde helfen soll. |
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An Bord des Space Shuttles Endeavour befanden sich während des jüngsten Fluges 12 Mäuse: Sie waren Teil eines Experiments, bei dem es um Osteoprotegerin (OPG) geht - ein Protein, das für das Wachstum von Knochen entscheidend ist.
Wie CNN Online meldete, nehmen die beteiligten Wissenschaftler an, dass OPG vor dem durch Schwerelosigkeit verursachten Knochenschwund schützen kann. Auch den Menschen auf der Erde könnte OPG helfen: als potenzielles Heilmittel für alle, die an Osteoporose erkrankt sind.
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Osteoprotegerin
1997 gelang Wissenschaftlern von Amgen, einem kalifornischen Biotech-Unternehmen, die Klonierung eines neuartigen Gens, das bei der Regulation des Knochenabbaus eine wichtige Rolle spielt. Aufgrund seiner schützenden Eigenschaften nannte man das von diesem Gen kodierte Protein Osteoprotegerin (lat.: os = der Knochen, protegere = schützen). |
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 Mehr über Osteoprotegerin |
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Knochendichte blieb konstant |
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"Es scheint wirklich zu funktionieren", meinte Paul Kostenuik, der Leiter der Amgen-Forschungsgruppe, die gemeinsam mit der NASA zu den Wirkungen von OPG arbeitet.
Zwölf der Shuttle-Mäuse, die sich in dem Biomedizinischen Testbereich der Weltraumfähre befanden, wurden mit OPG behandelt. In dem Biomodul bekamen die Nager automatisch Wasser und Futter, die meiste Zeit konnten sie frei "herumlaufen".
Nach der Landung des Shuttles kamen sie wieder in die Obhut ihrer Wissenschaftler, die die Auswirkungen des Raumfluges untersuchten. Das Ergebnis: Die Knochendichte hat nicht abgenommen.
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Astronauten: Hohes Risiko von Knochenbrüchen |
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Nach Angaben von Kostenuik verlieren Astronauten im Weltall ein bis zwei Prozent ihrer Knochendichte pro Monat. Sollten sie eines Tages zum Mars fliegen oder aus anderen Gründen länger im Weltall bleiben, steigt das Risiko von Knochenbrüchen, sobald sie wieder zur Schwerkraft der Erde zurückkehren.
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Osteoporose
Unter Osteoporose versteht man den krankhaften Abbau der festen Knochensubstanz, der das natürliche alters- und geschlechtsspezifische Maß überschreitet. Die Krankheit führt zu einer Instabilität der Knochen, was meist mit quälenden Schmerzen und einer hohen Bruchgefahr einhergeht. Osteoporose tritt meist erst im höheren Alter auf und betrifft überwiegend Frauen nach den Wechseljahren. Doch kann die Krankheit auch jüngere Menschen betreffen. Das Hauptsymptom der Erkrankung sind starke Knochenschmerzen bzw. Verformungen der Knochen. Als Komplikation treten Knochenbrüche auf. Es kann zu dauerhaften Veränderungen des Skelettes kommen, etwa zu einer Abnahme der Körpergröße um bis zu 20 Zentimeter. |
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Mehr zum Thema Osteoporose |
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Nachteile gegenwärtiger Osteoporose-Behandlung |
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Gegenwärtige Behandlungsansätze von Osteoporose haben laut CNN schwere Nachteile für Weltraumreisende. Wenn Astronauten etwa Pillen schlucken, bleiben sie ihnen aufgrund der fehlenden Schwerkraft leicht in der Speiseröhre stecken.
Ebenso sind Medikamente, die Östrogene enthalten, nicht gerade geeignet für männliche Crew-Mitglieder. OPG wird intravenös durchgeführt und enthält kein Östrogen.
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OPG: Ein Meilenstein der Forschung
Der komplexe Prozess des Knochenstoffwechsels wird maßgeblich durch die sich gegenseitig beeinflussende Aktivität von knochenanbauenden und knochenabbauenden Zellen (Osteoblasten und Osteoklasten) bestimmt. Beide Zellarten stammen von Vorläuferzellen aus dem Knochenmark ab, die unter dem Einfluss bestimmter Regulationsmechanismen stehen. Ein zentrale Rolle dabei spielt das Osteoprotegerin (OPG). Im Tierversuch konnte nachgewiesen werden, dass ein hoher Osteoprotegerin - Spiegel zu starkem Knochenanbau führt, während ein Osteoprotegerin - Mangel starke Osteoporose auslöst. |
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Einsatz als Medikament erst in ein paar Jahren |
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"Wir wissen, dass OPG in vielen Stadien von Osteoporose hilft", sagte Kosenuik. Zusammen mit seinen Forschungskollegen geht er davon aus, dass dies auch für den Zustand der Schwerelosigkeit zutrifft.
Derzeit befindet sich OPG in der Frühphase der klinischen Testreihen, nach Ansicht von Kostenuik wird es noch einige Zeit dauern, bis es als Medikament erhältlich ist - gleichgültig, ob im Weltraum oder auf der Erde.
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01.01.2010 |
