Zentrale, neuroendokrine Regulation der Knochenmasse

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Knochen-Remodeling bezeichnet den physiologischen Prozess, durch den in Vertebraten die Knochenmasse zwischen dem Ende der Pubertät und dem Ausfall der Gonadenfunktion annähernd konstant gehalten wird. Auf zellulärer Ebene beschreibt das Remodeling den balancierten Abbau von Knochen durch osteoklastäre Resorption und den Neuaufbau durch osteoblastäre Formation. Dieser kontinuierliche Umbau des Skeletts erhält nicht nur die Knochenmasse konstant, sondern sichert durch kontinuierliche Erneuerung und Reparatur auch die biomechanische Kompetenz des Skelettsystems, als dem wesentlichen Stabilitäts- und Calciumspeicherorgan des Körpers. Neben den sehr gut charakterisierten lokalen Regulationsmechanismen des Remodeling demonstrieren unsere genetischen Untersuchungen, daß die Knochenformation, und damit zumindest ein Teil des Remodeling, einer zentralen Kontrolle unterliegt. In dieser zentralen Kontrolle nimmt Leptin, ein von Fettzellen sezerniertes Hormon, welches das Körpergewicht, die Fertilität und die Knochenmasse nach Bindung an seinen im Hypothalamus lokalisierten Rezeptor reguliert, eine Schlüsselfunktion ein. Diese Ergebnisse genetischer Untersuchungen sind in frappierender Übereinstimmung mit klinischen Beobachtungen in Patienten und eröffnen eine vollständig neue Richtung in der knochenphysiologischen Forschung. Im Rahmen des hier vorliegenden Antrags wird die Förderung zur Fortführung dieser Arbeiten erbeten. Dabei soll 1. die biologische Bedeutung der zentralen Regulation der Knochenmasse durch Übertragung in eine weitere Spezies, die Ratte, gewichtet werden und 2. der Signalweg zwischen Aktivierung des Leptinrezeptors in den hypothalamischen Kernen und der resultierenden Steigerung der osteoblastären Knochenformation weiter untersucht und charakterisiert werden.