Natürlicher Wirkstoff hemmt den Abbau von Knochen

Erstmals wurde ein pflanzlicher Wirkstoff identifiziert, der den Knochenabbau im menschlichen Körper stoppen kann. Wie ein Forscherteam um Prof. Dr. Jürg Gertsch vom Institut für Biochemie und Molekulare Medizin der Universität Bern und Mitglied des NFS «TransCure» herausgefunden hat, besitzt ein Molekül der Immergrünen Magnolie (Magnolia grandiflora) diese Wirkung. Ausgehend von diesem pflanzlichen Molekül haben die Forschenden einen synthetischen Wirkstoff entwickelt, um damit zelluläre Prozesse beim Knochenabbau genauer untersuchen zu können. Sie haben entdeckt, dass der Wirkstoff die Entstehung von Knochen abbauenden Zellen – der Osteoklasten – stoppt. Die Funktionsweise der Osteoklasten zu verstehen beziehungsweise deren Entstehung zu verhindern, ist für die Osteoporose-Therapie von grosser Bedeutung. Die Ergebnisse der Studie werden morgen Freitag in der Fachzeitschrift «Chemistry & Biology» veröffentlicht.

Die Magnolie ist das Vorbild

Osteoklasten werden schon seit längerem mit körpereigenen Cannabinoiden – den Endocannabinoiden – in Verbindung gebracht. Weniger bekannt als die Cannabinoide aus der Rauschdroge Cannabis, werden diese Endocannabinoide im Körper selber gebildet, zum Beispiel im Knochengewebe. Sie binden an bestimmten Zellen an sogenannte Cannabinoid-Rezeptoren an und regulieren so wichtige physiologische Prozesse wie das Wachstum oder den Abbau der Knochen. Bisher blieb jedoch unklar, wie der zugrundeliegende molekulare Mechanismus beim Knochenabbau funktioniert. Das Team um Prof. Dr. Jürg Gertsch hat nun herausgefunden, wie körpereigene Cannabinoide die Entstehung von humanen Osteoklasten fördern.

Eine wichtige Rolle spielt dabei der Cannabinoid-Rezeptor CB2. Die Cannabinoide aktivieren diese Rezeptoren auf undifferenzierten Immunzellen, worauf diese zu Knochen abbauenden Zellen reifen. Werden nun die CB2-Rezeptoren so beeinflusst, dass sie nicht aktiviert werden, können sich die Immunzellen auch nicht zu Osteoklasten weiterentwickeln: Dadurch wird die Knochen abbauende Wirkung gestoppt.

Der neuartige Wirkstoff, der auf den pflanzlichen Molekülen der Immergrünen Magnolie basiert, hat gemäss Jürg Gertsch keine psychoaktive Wirkung – trotz seiner strukturellen Ähnlichkeit zu den Cannabinoiden aus Cannabis. «Die von uns synthetisierten Moleküle blockieren die Entstehung der Osteoklasten», erklärt Jürg Gertsch. «Sie haben damit das Potenzial, als Leitsubstanzen für neue Arzneimittel in der Behandlung von Osteoporose und Osteoarthritis zu dienen.»

Quellenangabe:

Wolfgang Schuehly, Juan Manuel Viveros Paredes, Jonas Kleyer, Antje Huefner, Sharon Anavi-Goffer, Stefan Raduner, Karl-Heinz Altmann, and Jürg Gertsch: Mechanisms of Osteoclastogenesis Inhibition by a Novel Class of Biphenyl-Type Cannabinoid CB2 Receptor Inverse Agonists, Chemistry & Biology 18, 1–12, August 26, 2011, Cell Press, in print.