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Signaltransduktionswege der Mechanotransduktion in Knochenzellen

Zeitschrift: Osteologie
ISSN: 1019-1291
Thema:

Mechanobiologie des Knochens

Ausgabe: Hefte von 2010 (Vol. 19): Heft 3 2010 (202-300)
Seiten: 240-244

Signaltransduktionswege der Mechanotransduktion in Knochenzellen

A. Liedert (1), L. Kreja (1), L. Wagner (1), C. Neidlinger-Wilke (1), R. Ebert (2), F. Jakob (2), A. Ignatius (1)

(1) Institut für Unfallchirurgische Forschung und Biomechanik, Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Universität Ulm; (2) Orthopädisches Zentrum für Muskuloskelettale Forschung, Universität Würzburg

Stichworte

Knochenzellen, Mechanotransduktion, mechanische Belastung, WNT/β-Catenin- und Östrogenrezeptor-Signalweg

Zusammenfassung

Die Erhaltung der Knochenmasse wird durch die Interaktion von verschiedenen Faktoren, einschließlich systemischen Hormonen, lokalen Wachstumsfaktoren und mechanischer Belastung reguliert. Verantwortlich für die adaptive Antwort von Knochenzellen auf mechanische Belastung sind zelluläre Prozesse der Aufnahme, der Umwandlung des physikalischen Stimulus in strukturelle und biochemische Reaktionen, die als Mechanotransduktion bezeichnet werden. Osteoblasten und vor allem Osteozyten sind die mechanosensorischen Zellen des Knochens. Sie benötigen den mechanischen Stimulus für ihre Vitalität und Funktion. Die in der Mechanotransduktion aktivierten Signalwege wirken anabol auf die Knochenmasse. Hierzu gehören der WNT(wingless integration)/β-Catenin und der Östrogenrezeptor (ER)-Signalweg, die beide eine entscheidende Rolle in der Regulation von Knochenbildung und Knochenresorption spielen. Eine Aufklärung der Interaktion der Signalwege in der Mechanotransduktion durch geeignete In-vitro- und In-vivo-Experimente ist sinnvoll, um in Zukunft effektiv mechanische Signale in der Prävention und Intervention von/bei osteodegenerativen Krankheiten, wie z.B. Osteoporose, nutzen zu können.

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