Ein Forscherteam aus der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Dr. Thomas J. Jentsch am Zentrum für Molekulare Neurobiologie (ZMNH) der Universität Hamburg hat herausgefunden, dass das Zusammenspiel zweier Proteine essentiell für den Abbau von Knochensubstanz ist. Die Arbeit wurde in der aktuellen Ausgabe der international renommierten Wissenschaftszeitschrift „Nature“ veröffentlicht.
Störungen im Knochenabbau führen zu Osteopetrose. Dabei handelt es sich um eine schwere Erbkrankheit, bei der Knochen zu dicht und deshalb instabil werden – sozusagen das Gegenteil der im Alter häufigen Osteoporose. Bei manchen Patienten kommt es gleichzeitig zum Untergang von Nervenzellen und zur Erblindung. Die Arbeitsgruppe um Jentsch sowie Forscher aus Montreal (Kanada) hatten in früheren Studien gezeigt, dass Mutationen in zwei verschiedenen Proteinen, die man ClC-7 und Ostm1 genannt hat, zu diesem Krankheitsbild führen können.
Die Hamburger Forscher haben nun herausgefunden, warum dies der Fall ist: Das Protein Ostm1 bildet einen molekularen Komplex mit dem Protein ClC-7, dessen Funktion der Transport von Chlorid-Ionen über die Zellwände ist. Beide Proteine zusammen erreichen die Lysosomen, die für den Abbau und das Recycling nicht mehr verwendeter Zellbestandteile verantwortlich sind. Ausserdem finden sich Ostm1 und ClC-7 in Osteoklasten, den für den Abbau von Knochen spezialisierten Zellen. Ohne seinen Partner Ostm1 ist der Chloridtransporter ClC-7 so instabil, dass er fast nicht mehr nachzuweisen ist. In der Folge funktionieren das zelluläre Recycling und der Abbau von Knochen nicht mehr. So genanntes Speichermaterial („Zellmüll“) sammelt sich an, und darunter leiden die Körperzellen. Einige von ihnen, zum Beispiel im Gehirn, sterben sogar ab, die Knochendichte nimmt erheblich zu. Mäuse, denen entweder das Protein Ostm1 oder ClC-7 fehlt, sind kaum voneinander zu unterscheiden: Sie haben zu dichte Knochen, sind blind, verlieren bestimmte Nervenzellen und haben zudem graue Haare. Der Effekt auf die Haarfarbe ist noch völlig unverstanden, aber auch hier liegt die Lösung vermutlich im Zusammenspiel von Ostm1 und ClC-7.
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