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Zink – Missing Link der Arthrose-Therapie?

© Africa Studio - Fotolia

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Einer neuen Studie zufolge könnten Medikamente, die verhindern, dass zu viel Zink in die Zelle eingeschleust wird, ein neuer Ansatz in der Arthrose-Therapie sein.

Die Zerstörung des Gelenkknorpels ist das charakteristische Merkmal von Arthrose. Bisher konnte noch nicht genau geklärt werden, wie die Erkrankung entsteht. Eine neue Studie bringt nun Licht ins Dunkel. Die Studienergebnisse weisen darauf hin, dass bei der Zerstörung des Gelenkknorpelgewebes sogenannte molekulare Signalwege eine wesentliche Rolle spielen, die den Zinkgehalt in den Knorpelzellen regeln: Ein Protein namens ZIP8 transportiert Zink in das Innere der Zelle und setzt dort eine Folge von Ereignissen frei, die letztendlich das Gewebe des Gelenkknorpels zerstören. Ausgehend von diesen Erkenntnissen könnten nun völlig neue Therapiewege für Arthrose entwickelt werden.

Matrix-zerstörende Enzyme – das sind die Bösen

Bei einer Arthrose reiben die Gelenke aneinander. Die Patienten haben Schmerzen, geschwollene und steife Gelenke. Diese Symptome gehen auf das Konto sogenannter Matrix-zerstörender Enzyme. Bei diesen Enzymen handelt es sich um Eiweiße, die von den Knorpelzellen produziert werden. Sie sind die Übeltäter, die für die Zerstörung der extrazellulären Matrix verantwortlich sind. Die extrazelluläre Matrix ist der Gewebeanteil, der sich zwischen den Zellen im Zwischenzellraum befindet und der Zelle Stabilität verleiht. Da die Matrix-zerstörenden Enzyme Zink benötigen, um ihr negatives Werk auszuführen, kamen die Wissenschaftler auf die Idee, dass der Zinkgehalt im Inneren der Knorpelzellen eine entscheidende Rolle bei der Entstehung einer Arthrose einnehmen könnte.

Um ihre These zu überprüfen, untersuchten die Forscher Knorpelgewebe sowohl von Arthrose-Patienten als auch von Arthrose-Mäusen. Sie fanden dort ungewöhnlich hohe Werte des Proteins ZIP8, welches sich zwischen den Zellwänden der Knorpelzellen befindet und Zink in die Zelle einschleust. Durch die Zinkzufuhr nimmt der Anteil eines bestimmten Enzyms (Biokatalysator) zu. Dies hat zur Folge, dass sich nun diejenigen Enzyme erhöhen, die für die Zerstörung der Knorpelzellen verantwortlich sind.
Durch genetische Experimente an Mäusen konnten die Forscher zeigen, dass dem Zink-ZIP8-MTF1-Signalweg eine Schlüsselrolle bei der Arthrose-bezogenen Zerstörung des Knorpels zukommt.

Das Fazit der Wissenschaftler: „Unsere Erkenntnisse lassen den Schluss zu, dass Medikamente, die die Tätigkeit von ZIP8 oder MTF1 im Knorpelgewebe unterdrücken würden, ein möglicher neuer Ansatz von Therapien gegen Arthrose sein könnten“.

Zur Info: Zink ist ein lebenswichtiges Spurenelement. Zu seinen Aufgabengebieten gehört unter anderem die Erhaltung von Haut, Haaren und Nägeln. Außerdem trägt Zink dazu bei, dass das Immunsystem richtig funktioniert.

Autor: Birgit Klötzer, M.A., wissenschaftliche Redakteurin

Quelle: Jin-Hong Kim et al., Cell Press, 2014

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