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Projekt
FOR 793: Mechanismen der Frakturheilung und Knochenregeneration bei Osteoporose
Fachliche Zuordnung
Medizin
Förderung
Förderung von 2007 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 27463524
Osteoporose ist eine multifaktorielle, metabolische Knochenerkrankung, die durch eine Störung biologischer Prozesse, die an der Regulation der Knochenmasse beteiligt sind, verursacht wird. Zu den Risikofaktoren, an Osteoporose zu erkranken, gehören erbliche Faktoren, bei Frauen der Eintritt in die Wechseljahre, fortschreitendes Alter und Bewegungsmangel. Durch Osteoporose kommt es zu einer starken Verminderung der Knochenmasse und zu einer Verschlechterung der Knochenarchitektur. Dadurch wird die mechanische Festigkeit des Knochens deutlich geringer, in der Folge kommt es zu einer erhöhten Anfälligkeit für Knochenbrüche. Jede zweite Frau und jeder fünfte Mann über 50 Jahre erleiden eine osteoporosebedingte Fraktur. Am häufigsten ist die Wirbelsäule betroffen, aber auch der Oberschenkelknochen, der Unterarm und andere Lokalisationen.
Die Behandlung der Frakturen ist besonders schwierig, da der Knochen beim Patienten, der unter Osteoporose leidet, schlechter bzw. verzögert heilt. Zudem sind stabilisierende Implantate im porösen Knochen schwer zu befestigen. Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass Frakturen beim älteren Menschen sehr häufig dazu führen, dass der Patient pflegebedürftig wird. Es muss somit das Ziel sein, die Therapie der Fraktur beim osteoporotischen Patienten zu verbessern. Daher ist es von größter Bedeutung, die biologischen Ursachen für die verzögerte Frakturheilung und Regeneration im osteoporotischen Knochen aufzuklären.
Ziel der überregionalen Forschergruppe ist es, die Beteiligung von Faktoren, die auch bei der Pathogenese der Osteoporose eine bedeutende Rolle spielen, an der gestörten Frakturheilung zu untersuchen. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung zentraler Regulatoren der Knochenformation (Leptin und nachgeschaltete ß-adrenerge Signalwege), hormoneller Faktoren (Östrogene), der Dysfunktion von Stammzellen (z. B. Proliferations-, Differenzierungsfähigkeit), von Osteoblasten (z. B. Wnt/LRP5/ß-Catenin-Signaltransduktionsweg) und von Osteoklasten (Receptor activator of NFkB (RANK/RANK)-Liganden-System) sowie biomechanischer Reize.
Durch die Kombination von Frakturheilungsstudien an charakterisierten osteoporotischen Tiermodellen und von Zellkulturstudien sollen grundlegende Erkenntnisse zur gestörten Regenerationsfähigkeit des osteoporotischen Knochens gewonnen werden, die die Basis für die Entwicklung neuer Strategien für die Therapie der osteoporotischen Fraktur darstellen.
Die Behandlung der Frakturen ist besonders schwierig, da der Knochen beim Patienten, der unter Osteoporose leidet, schlechter bzw. verzögert heilt. Zudem sind stabilisierende Implantate im porösen Knochen schwer zu befestigen. Zahlreiche Untersuchungen zeigen, dass Frakturen beim älteren Menschen sehr häufig dazu führen, dass der Patient pflegebedürftig wird. Es muss somit das Ziel sein, die Therapie der Fraktur beim osteoporotischen Patienten zu verbessern. Daher ist es von größter Bedeutung, die biologischen Ursachen für die verzögerte Frakturheilung und Regeneration im osteoporotischen Knochen aufzuklären.
Ziel der überregionalen Forschergruppe ist es, die Beteiligung von Faktoren, die auch bei der Pathogenese der Osteoporose eine bedeutende Rolle spielen, an der gestörten Frakturheilung zu untersuchen. Der Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung zentraler Regulatoren der Knochenformation (Leptin und nachgeschaltete ß-adrenerge Signalwege), hormoneller Faktoren (Östrogene), der Dysfunktion von Stammzellen (z. B. Proliferations-, Differenzierungsfähigkeit), von Osteoblasten (z. B. Wnt/LRP5/ß-Catenin-Signaltransduktionsweg) und von Osteoklasten (Receptor activator of NFkB (RANK/RANK)-Liganden-System) sowie biomechanischer Reize.
Durch die Kombination von Frakturheilungsstudien an charakterisierten osteoporotischen Tiermodellen und von Zellkulturstudien sollen grundlegende Erkenntnisse zur gestörten Regenerationsfähigkeit des osteoporotischen Knochens gewonnen werden, die die Basis für die Entwicklung neuer Strategien für die Therapie der osteoporotischen Fraktur darstellen.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
Projekte
- Differentielle Genexpression und putative therapeutische Gene für die Heilung der osteoporotischen Fraktur in Mesenchymalen Stammzellen (Antragsteller Jakob, Franz )
- Entwicklung und biomechanische Charakterisierung diaphysärer und metaphysärer Frakturheilungsmodelle im Klein- und Großtier. (Antragsteller Claes, Lutz )
- Entwicklung und Charakterisierung eines Osteoporose-Großtiermodells mit Diskonnektion von Hypothalamus und Hypophyse (HPD-Schaf) (Antragsteller Amling, Michael )
- Mechanismen der Frakturheilung und Knochenregeneration bei Osteoporose (Antragsteller Amling, Michael )
- Molekulare Charakterisierung der Störungen zellulärer Mechanotransduktion bei Osteoporose (Antragstellerinnen / Antragsteller Ignatius, Anita ; Jakob, Franz )
- Regulation der Knochenformation und Knochenmasse durch Wnt-abhängige Signaltransduktion (Antragsteller Schinke, Ph.D., Thorsten )
- Untersuchung der Frakturheilung bei Hypochlorhydrie-induzierter Osteoporose in Maus und Schwein (Antragstellerinnen / Antragsteller Amling, Michael ; Ignatius, Anita ; Jakob, Franz ; Mutschler, Wolf )
- Untersuchung der Frakturheilung in osteoporotischen Tiermodellen: Einfluss der Störung der zentralen Regulation der Knochenformation und der Wnt-abhängigen Signaltransduktion (Antragstellerin Ignatius, Anita )
- Überexpression des Receptor Activator of NF-KB Liganden (RANKL) zur Untersuchung der metaphysären Frakturheilung im osteoporotischen Großtiermodell (Antragsteller Schieker, Matthias ; Wolf, Eckhard )
Sprecher
Professor Dr. Michael Amling
