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Sclerostin: Funktion, Bedeutung & Therapie

Sclerostin ist ein körpereigenes Protein, das den Knochenaufbau hemmt. Es wird von Osteozyten produziert und spielt eine zentrale Rolle im Knochenstoffwechsel.

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Wissenswertes über "Sclerostin"

Sclerostin ist ein körpereigenes Protein, das den Knochenaufbau hemmt. Es wird von Osteozyten produziert und spielt eine zentrale Rolle im Knochenstoffwechsel.

Was ist Sclerostin?

Sclerostin (auch: Sklerostin) ist ein Glykoprotein, das hauptsächlich von Osteozyten – den im Knochen eingebetteten Knochenzellen – produziert und sezerniert wird. Es gehört zur DANS-Proteinfamilie (Differential Screening-Selected Gene Aberrative in Neuroblastoma) und wirkt als wichtiger negativer Regulator der Knochenbildung. Das zugehörige Gen trägt die Bezeichnung SOST.

Wirkmechanismus

Sclerostin entfaltet seine hemmende Wirkung auf den Knochenaufbau, indem es den sogenannten Wnt-Signalweg blockiert. Dieser Signalweg ist essenziell für die Aktivierung und Differenzierung von Osteoblasten – den knochenaufbauenden Zellen des Körpers.

Sclerostin bindet an die Ko-Rezeptoren LRP5 und LRP6 (Low-Density Lipoprotein Receptor-related Protein 5 und 6) auf der Zelloberfläche.
Diese Bindung verhindert die Aktivierung des Wnt-Signalwegs.
Ohne aktiven Wnt-Signalweg werden weniger Osteoblasten gebildet und aktiviert, was die Knochenbildung verlangsamt oder hemmt.
Gleichzeitig kann Sclerostin den Knochenabbau durch Osteoklasten indirekt fördern.

Durch diesen dualen Effekt – Hemmung des Knochenaufbaus und Förderung des Knochenabbaus – beeinflusst Sclerostin maßgeblich die Knochendichte und die Knochenarchitektur.

Physiologische Bedeutung

Im gesunden Organismus dient Sclerostin als wichtiges Regulationsprotein, das das Gleichgewicht zwischen Knochenaufbau und Knochenabbau (Knochen-Remodeling) kontrolliert. Mechanische Belastung des Knochens – etwa durch körperliche Aktivität – führt zu einer Hemmung der Sclerostin-Produktion in Osteozyten, was wiederum die Knochenbildung anregt. Umgekehrt wird bei mangelnder Belastung (z. B. bei Immobilität oder Schwerelosigkeit) mehr Sclerostin produziert, was zum Knochenverlust beiträgt.

Klinische Relevanz

Seltene genetische Erkrankungen

Die Bedeutung von Sclerostin wurde zunächst durch seltene genetische Erkrankungen aufgedeckt:

Sklerostose (Sclerosteosis): Ein Verlust der SOST-Genfunktion führt zu einer massiven Überproduktion von Knochen. Betroffene haben eine extrem hohe Knochendichte, leiden jedoch unter Nervenkompressionen und anderen Komplikationen.
Van-Buchem-Erkrankung: Ähnlich wie die Sklerostose, verursacht durch eine regulatorische Deletion in der Nähe des SOST-Gens, mit progressivem Knochenwachstum.

Osteoporose

Bei Osteoporose – einer Erkrankung mit reduzierter Knochendichte und erhöhtem Frakturrisiko – sind die Sclerostin-Spiegel im Blut häufig erhöht. Dies macht Sclerostin zu einem interessanten therapeutischen Zielmolekül. Durch die Hemmung von Sclerostin lässt sich der Wnt-Signalweg reaktivieren und die Knochenbildung stimulieren.

Andere Erkrankungen

Erhöhte Sclerostin-Spiegel wurden auch mit folgenden Zuständen in Verbindung gebracht:

Chronische Nierenerkrankung (renale Osteopathie)
Rheumatoide Arthritis
Typ-2-Diabetes mellitus
Kardiovaskuläre Erkrankungen (Gefäßverkalkung)

Therapeutische Anwendung: Anti-Sclerostin-Antikörper

Das Verständnis der Sclerostin-Biologie hat zur Entwicklung eines innovativen Medikaments geführt: Romosozumab (Handelsname: Evenity®). Dieser monoklonale Antikörper bindet spezifisch an Sclerostin und neutralisiert dessen Wirkung, wodurch der Knochenaufbau gefördert und der Knochenabbau gehemmt wird.

Zulassung: Romosozumab ist in der EU und anderen Ländern zur Behandlung von schwerer Osteoporose bei postmenopausalen Frauen mit hohem Frakturrisiko zugelassen.
Anwendung: Monatliche subkutane Injektion über zwölf Monate.
Wirksamkeit: Klinische Studien (ARCH- und FRAME-Studie) zeigen eine signifikante Reduktion von Wirbel- und Hüftfrakturen.
Sicherheitshinweise: Ein erhöhtes kardiovaskuläres Risiko wurde in einer Studie beobachtet; daher ist Romosozumab bei Patienten mit vorbestehendem Herzinfarkt oder Schlaganfall kontraindiziert.

Sclerostin als Biomarker

Sclerostin-Spiegel im Blut können als Biomarker für den Knochenstoffwechsel gemessen werden. Erhöhte Werte können auf einen erhöhten Knochenabbau hinweisen, während erniedrigte Werte mit einer gesteigerten Knochenbildungsaktivität assoziiert sein können. Dieser Parameter ist jedoch noch nicht Bestandteil der Routinediagnostik.

Quellen

Padhi, D. et al. - Single-dose, placebo-controlled, randomized study of AMG 785, a sclerostin monoclonal antibody. Journal of Bone and Mineral Research, 2011.
Saag, K.G. et al. - Romosozumab or Alendronate for Fracture Prevention in Women with Osteoporosis. New England Journal of Medicine, 2017.
Baron, R. & Gori, F. - Targeting WNT signaling in the treatment of osteoporosis. Current Opinion in Pharmacology, 2018.

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