Die altersabhängige Stimulierbarkeit des Vitamin D Rezeptors in primären humanen Osteoblasten

Fragestellung: Die Bedeutung des Vitamin D für den Knochenstoffwechsel ist seit langer Zeit bekannt. Jedoch rückt der Vitamin-D-Rezeptor (VDR) immer mehr in den Vordergrund. Wird der Kernrezeptor VDR durch den Liganden Calcitriol aktiviert, arbeitet dieser als Transkriptionsfaktor und beeinflusst, neben Runx2 und Osterix, entscheidend die osteogene Differenzierung und Mineralisierung. So wird z.B. das Knochenprotein Osteocalcin, ein Zielgen des VDR, durch 1,25(OH)₂D₃ stark induziert. Das Steroidhormon Estradiol (E2) steuert über Proliferation und Differenzierung maßgeblich mit den Knochenstoffwechsel. Bisher ist wenig über die Wechselwirkungen von VDR und E2 in Osteoblasten vor und nach der Menopause bekannt. Ziel dieser Studie war deshalb, abzuklären, ob ein Einfluss von E2 auf die Expression des VDR nachweisbar ist. Methodik: Bisher haben wir Zellen von 9 Patientinnen im Alter von 35 – 72 Jahren untersucht. Die primären humanen Osteoblasten wurden aus Hüftkopfspongiosa mittels Explant-Methode isoliert. Die Zellen wurden in osteogenem Medium kultiviert, auf Objektträgern ausgesät, für 24h mit 10 nmol 17ß-Estradiol (E2) stimuliert und nach Erreichen der Konfluenz fixiert. Als Kontrolle dienten die unstimulierten Zellen. Unter Verwendung spezifischer Antikörper wurde eine Immunzytochemie durchgeführt und mittels der ABC-Methode detektiert. Die Auswertung erfolgte semiquantitativ nach dem Remmele Score. Nach Stimulation mit E2 (24h) wurde zur Ermittlung der Genexpression die RNA extrahiert, mittels RT-PCR in c-DNA umgeschrieben und eine qPCR durchgeführt. Zellen, die kein E2 erhielten, dienten als Referenzkontrolle. Die Semiquantifizierung der VDR mRNA-Expression erfolgte mithilfe der 2^-ΔΔCt Methode. Ergebnisse: Primäre humane Osteoblasten zeigten in der Kultur eine mäßige, teils zytosolische Expression des VDR. Nach Stimulation mit Estradiol war eine Verschiebung der VDR Expression in den Zellkern zu beobachten, dabei war das punktförmige Expressionsmuster des Rezeptors im Kern besonders auffällig. Eine Hochregulierung des VDR durch E2 konnten wir bei Frauen vor der Menopause beobachten, somit könnte die Stimulierbarkeit des VDR altersabhängig sein. Schlussfolgerung: Aufgrund dieser Ergebnisse nehmen wir an, dass E2, zumindest bei jüngeren Frauen, in die Synthese des VDR eingreift. Jedoch ist eine Erweiterung der Patientenzahl nötig, um eine endgültige Aussage treffen zu können.