Osteoprotegerin

Osteoprotegerin (OPG), auch bekannt als osteoclastogenesis inhibitory factor (OCIF), oder tumor necrosis factor receptor superfamily member 11B (TNFRSF11B), ist ein Protein, das im Menschen vom TNFRSF11B-Gen kodiert wird.<ref name="pmid9108485">Simonet WS, Lacey DL, Dunstan CR, Kelley M, Chang MS, Lüthy R, Nguyen HQ, Wooden S, Bennett L, Boone T, Shimamoto G, DeRose M, Elliott R, Colombero A, Tan HL, Trail G, Sullivan J, Davy E, Bucay N, Renshaw-Gegg L, Hughes TM, Hill D, Pattison W, Campbell P, Sander S, Van G, Tarpley J, Derby P, Lee R, Boyle WJ: Osteoprotegerin: a novel secreted protein involved in the regulation of bone density. In: Cell. 89, Nr. 2, April 1997, S. 309–19. doi:10.1016/S0092-8674(00)80209-3. PMID 9108485.</ref> Osteoprotegerin ist ein Cytokin-Rezeptor und gehört zur Tumor Nekrose Faktor (TNF) Rezeptor Familie.

Struktur

Osteoprotegerin ist ein basisches Glycoprotein mit 401 Aminosäuren, die in 7 Domänen angeordnet sind. Man findet es als 60-kDa-Monomer oder 120-kDa-Dimer, verbunden mit Disulfidbrücken.<ref name="pmid11950689">Schoppet M, Preissner KT, Hofbauer LC: RANK ligand and osteoprotegerin: paracrine regulators of bone metabolism and vascular function. In: Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol.. 22, Nr. 4, April 2002, S. 549–53. doi:10.1161/01.ATV.0000012303.37971.DA. PMID 11950689.</ref>

Funktion

Osteoprotegerin ist ein Decoy-Rezeptor (Lockvogel) für receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL). Durch die Bindung von RANKL hemmt OPG NF-κB, der ein zentraler und schnell agierender Transkriptionsfaktor für Gene des Immunsystems ist, sowie ein Schlüsselregulator für Entzündungsreaktionen, Immunität und Zellüberleben bzw. Differenzierung.<ref name="pmid18853340">Krakauer T: Nuclear factor-kappaB: fine-tuning a central integrator of diverse biologic stimuli. In: Int. Rev. Immunol.. 27, Nr. 5, 2008, S. 286–92. doi:10.1080/08830180802317957. PMID 18853340.</ref> Die Menge an Osteoprotegerin wird beeinflusst von Calcium-Kanälen wie Cav1.2. OPG kann die Produktion von Osteoklasten regulieren, indem es die Differenzierung der Osteoklast-Vorläufer hemmt. Die OPG-Bindung an RANKL auf dem Osteoblast blockiert die RANKL-Ligand-Interaktion zwischen Osteoblasten und Osteoklast-Vorläufern. Dies resultiert in der Hemmung der Differenzierung des Osteoklast-Vorläufers zum Osteoklast.

Regulation and therapeutische Anwendungen

Die Osteoprotegerin-Produktion wird in vivo stimuliert vom Hormon Östrogen<ref name="pmid11713196">Khosla S: Minireview: the OPG/RANKL/RANK system. In: Endocrinology. 142, Nr. 12, December 2001, S. 5050–5. doi:10.1210/en.142.12.5050. PMID 11713196.</ref> und vom Medikament Strontiumranelat. Denosumab ist ein Pharmazeutikum, das wie Osteoprotegerin als ein Lockvogelrezeptor für RANKL agiert.

Rekombinantes humanes Osteoprotegerin agiert spezifisch auf Knochen. Es erhöht die Knochendichte und Knochenmenge. Der Space-Shuttle-Flug STS-108 (2001) testete Effekte des Osteoprotegerin auf Mäuse in Schwerelosigkeit. Man fand, dass die Mineralisation in den Knochen erhalten blieb und die Aufnahme von Mineralien verbessert war.<ref name="urlNASA - Commercial Biomedical Testing Module: Effects of Osteoprotegerin on Bone Maintenance in Microgravity (CBTM)">Commercial Biomedical Testing Module: Effects of Osteoprotegerin on Bone Maintenance in Microgravity (CBTM). U.S. National Aeronautics and Space Administration (NASA). Archiviert vom Original am 23. August 2007. Abgerufen am 28. Juni 2014.</ref><ref name="pmid11965392">Bateman TA, Countryman S: Osteoprotegerin and bone loss associated with spaceflight. In: Drug Discov. Today. 7, Nr. 8, April 2002, S. 456–7. doi:10.1016/S1359-6446(02)02260-2. PMID 11965392.</ref> Osteoprotegerin wurde auch experimentell benutzt, um Frauen bei postmenopausaler Osteoporose zu helfen, bzw. Patienten mit Knochenmetastasen.

Klinische Signifikanz

Erhöhte OPG-Mengen wurden aber auch assoziiert mit Herzkrankheiten<ref name="pmid20447527">Venuraju SM, Yerramasu A, Corder R, Lahiri A: Osteoprotegerin as a predictor of coronary artery disease and cardiovascular mortality and morbidity. In: J. Am. Coll. Cardiol.. 55, Nr. 19, May 2010, S. 2049–61. doi:10.1016/j.jacc.2010.03.013. PMID 20447527.</ref> und schweren Geisteskrankheiten.<ref name="pmid20569643">Hope S, Melle I, Aukrust P, Agartz I, Lorentzen S, Steen NE, Djurovic S, Ueland T, Andreassen OA: Osteoprotegerin levels in patients with severe mental disorders. In: J Psychiatry Neurosci. 35, Nr. 5, September 2010, S. 304–10. doi:10.1503/jpn.090088. PMID 20569643. PMC: 2928283 (freier Volltext).</ref>

Einzelnachweise

<references></references>