Berlin - Forschern des Max-Planck-Institut für molekulare Genetik ist es gelungen, einer seltenen Knochenkrankheit mit dem Namen "Multiple kartilaginäre Exostosen" (Heredity Multiple Exostoses, HME) genetisch auf die Spur zu kommen. Hinter der Erkrankung, von der nur jeder 50.000 Mensch betroffen ist, verbergen sich gutartige Knochentumore, so genannte Exostosen, die vor allem an Knie, Ellbogen, Rippen oder Händen auftreten. Die Auswirkungen der Exostosen sind unterschiedlich, in schweren Fällen ist aber eine chirurgische Entfernung unvermeidlich.

Heparansulfat beeinflusst Schlüsselmolekül

Dem Forscherteam um Andrea Vortkamp ist es gelungen, den molekularen Prozessen, welche die Ausbildung des Säugerskeletts steuern, auf die Spur zu kommen. Ein Schlüsselmolekül dabei ist "Indian Hedgehog" (Ihh), welches die Differenzierung der Knorpelzellen des wachsenden Skeletts und ihre Umbildung zu Knochenzellen reguliert. Die Forscher konnten nachweisen, dass das Ihh-Signal durch einen Mangel an Heparansulfat aktiviert wird, einem Vielfachzucker, der einen wesentlichen Bestandteil des wachsenden Knorpelgewebes darstellt. Durch die Bindung verschiedener Signalfaktoren ist Heparansulfat in der Lage, Signalwege wie den des Ihh zu beeinflussen.

Für die Bildung des Heparansulfats benötigt der Organismus das Enzym Exostosin1. Seit längerem ist Forschern bekannt, dass Mutationen des Exostosin1-Gens eine Ursache der multiplen kartilaginären Exostosen sind. Mäuse mit einem Defekt des Exostosin1-Gens bilden verringerte Mengen an Heparansulfat. Anhand von Mäuseversuchen konnten die Max-Planck-Forscher feststellen, dass die reduzierte Menge an Heparansulfat zu einer Aktivierung des Ihh-Signalsystems führt. Die Wissenschaftler nehmen nun an, dass dies der Grund für das übermäßige und ungerichtete Knochenwachstum ist, berichten sie in der jüngsten Ausgabe des Wissenschaftsmagazins "Developmental Cell". (pte)