Zusammenfassung
Sowohl der „kanonische” Wnt-Signalweg mit β-Catenin als terminalem Effektor als auch
der „nicht-kanonische” Wnt/Ca++-Weg, in dem intrazelluläres Ca++ als „second messenger” fungiert, spielen beim kontinuierlichen Umbau des Knochens
(„bone remodeling”) eine wichtige Rolle: Sie koordinieren die einzelnen Phasen der
Knochenneubildung (von der osteogenen Differenzierung pluripotenter mesenchymaler
Stammzellen bis zur Bildung einer mineralisierten Matrix durch reife Osteoblasten
bzw. Osteozyten), regulieren aber auch die Differenzierung und Aktivierung von Osteoklasten.
Aufbau und Erhalt der Knochenmasse ist weitgehend genetisch determiniert, und zwar
durch das Ausmaß der Expression der für die einzelnen Komponenten der Wnt/β-Catenin-Signalkaskade,
insbesondere für den Wnt-Korezeptor LRP5, kodierenden Gene. Sowohl über die Schnittstellen
mit anderen Signalwegen, die z. B. von RANK/ RANKL, PTH, 1,25-(OH)2D3/VDR oder Ca++/CaR aktiviert werden, als auch durch Blockade der Wnt-Inhibitoren Dkk-1 und Sklerostin
ergeben sich zahlreiche Möglichkeiten, die Effektivität der Wnt/β-Catenin-Signalkaskade
positiv zu beeinflussen, was zur Prävention und Therapie der verschiedenen Formen
der Osteoporose genutzt werden kann.
Summary
Both the “canonical” Wnt signaling pathway with β-catenin as its key downstream effector
as well as the “non-canonical” Wnt/Ca++ pathway, which uses intracellular Ca++ as “second messenger”, play a key role in the control of bone remodeling. The Wnt
signaling cascades coordinate the multiple phases in the process of bone formation
(from osteogenic differentiation of pluripotent mesenchymal stem cells to matrix maturation
and mineralization by fully differentiated osteoblasts and osteocytes), and also regulate
differentiation and activation of osteoclasts. Accrual and maintenance of bone mass
is genetically determined, mainly through expression of the genes that encode the
components of the Wnt/β-catenin signaling pathway, particularly the Wnt co-receptor
LRP5. Modulation of efficiency of Wnt-activated pathways, e. g. by costimulatory signals
from pathways activated by RANK/RANKL, PTH, 1,25-(OH)2D3/VDR, and Ca++/CaR, or by blocking Wnt-Inhibitors like Dkk-1 and sclerostin, respectively, provides
a means for prevention and therapy of primary and secondary osteoporosis.
Schlüsselwörter
β-Catenin - Vitamin D - „Calcium-sensing”-Rezeptor - osteogene Differenzierung
Keywords
β-Catenin - vitamin D - calcium-sensing receptor - osteogenic differentiation