Gebrochene Knochen heilen meist von selbst. Bis sie wieder vollständig belastbar sind, vergehen jedoch Wochen, oft Monate, in denen man sich nichts mehr wünscht als eine schnelle Genesung. Auch Forscher treibt seit Jahren die Frage um, wie sich die natürlichen Reparaturprozesse beschleunigen lassen.
Nun hat ein österreichisches Forschungsteam einen bislang unbekannten Mechanismus entdeckt, der einmal mehr die erstaunliche Heilkraft des Körpers zeigt.
Entscheidend sind dabei sogenannte mesenchymale Stammzellen. Sie gelten als wichtige Reparaturzellen des Körpers, können sich zu Knochen-, Knorpel- oder Fettzellen entwickeln und sind zentral bei der Heilung von Knochenbrüchen und anderen Gewebeschäden.
Ein österreichisches Forschungsteam unter Leitung der IMC Hochschule für Angewandte Wissenschaften Krems fand heraus, dass das Eiweiß TLR10 die Entwicklung dieser Stammzellen zu knochenbildenden Zellen fördert.
Außerdem zeigte sich, dass die aktive Form von Vitamin D die Produktion von TLR10 ankurbeln kann. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Vitamin D einen Teil seiner knochenfördernden Wirkung über das Eiweiß entfalten könnte. Die Studie wurde im Fachjournal „Cells“ veröffentlicht.
Für ihre Untersuchungen nutzte das Forschungsteam die mesenchymalen Stammzellen aus Fettgewebe und veränderte die Zellen mithilfe gentechnischer Verfahren so, dass entweder besonders viel oder besonders wenig TLR10 produziert wurde.
Vitamin D aktiviert wichtigen Signalweg
Anschließend beobachteten sie zwei Wochen lang, ob und wie sich die Stammzellen entwickelten – und ob sie sich zu knochenbildenden Zellen ausreiften. Zusätzlich behandelten sie einen Teil der Zellen mit der aktiven Form von Vitamin D (Calcitriol). Die Forscher wollten so feststellen, welchen Einfluss das Vitamin auf den Signalweg hat.
Dabei zeigte sich ein klares Bild: Produzierten die Stammzellen mehr TLR10, reiften sie schneller zu Knochenzellen heran und lagerten mehr Kalzium in der Knochenmatrix ein. Wurde TLR10 dagegen gehemmt, verlief die Knochenbildung langsamer. Vitamin D konnte die Produktion steigern und sogar in TLR10-armen Zellen teilweise verbessern.
Die Autoren vermuten, dass Vitamin D seine knochenfördernde Wirkung zumindest teilweise über TLR10 entfaltet. Aktuell wurden alle Experimente noch an Zellkulturen im Labor gemacht. Trotzdem sehen die Forscher in ihren Ergebnissen Potenzial, etwa für neue Therapien und zur Förderung der Knochenheilung.
Langfristig könnte das Wissen laut den Forschern dazu beitragen, neue Therapien zur Förderung der Knochenheilung oder zur Behandlung von Osteoporose zu entwickeln. Aktuell wurden alle Experimente aber an Zellkulturen im Labor durchgeführt. Weitere Studien werden zeigen, ob sich die Ergebnisse auch außerhalb des Labors reproduzieren lassen.
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