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Die Behandlung mit Parathormonen hilft, die Entwicklung von Osteoarthritis zu verlangsamen
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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Forscher der Cornell University haben herausgefunden, dass eine Vorbehandlung mit Parathormon, das üblicherweise zur Erhöhung der Knochenmasse bei Osteoporose eingesetzt wird, dazu beitragen kann, die Gesundheit des Knorpels zu verbessern und das Fortschreiten der Osteoarthritis zu verlangsamen.
Das Team unter der Leitung von Marjolijn van der Meulen, Direktorin der James M. and Marsha McCormick School of Biomedical Engineering am Cornell College of Engineering, identifizierte außerdem Genexpressionssignaturen, die möglicherweise zur Früherkennung degenerativer Gelenkerkrankungen verwendet werden könnten.
Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht. Die Co-Autoren des Artikels sind Adrien Antoinette und Sofia Zimyan.
Van der Meulen ist spezialisiert auf die Untersuchung der Rolle der Mechanik im Skelett und darauf, wie das Muskel-Skelett-System – Knochen, Knorpel, Gelenke – auf Belastungen durch Gewichtsbelastungs- und Kompressionstechniken am Unterschenkel und Kniegelenk reagiert.
Belastung hat Vor- und Nachteile. Sie erhöht die Knochenmasse und kann als Therapie gegen Osteoporose eingesetzt werden. Gleichzeitig schädigt sie aber auch den Knorpel in den Gelenken, ähnlich der Degeneration bei Arthrose. Van der Meulen und ihr Labor konzentrieren sich zunehmend auf die Rolle des Knochens bei der Entstehung von Gelenkschäden.
In der neuen Studie führte das Team ein zweistufiges Verfahren durch. Zunächst behandelten sie Mäuse acht Wochen lang täglich mit Parathormon, einem Medikament gegen Osteoporose, um die Knochenmasse zu erhöhen. In der zweiten Phase belasteten die Forscher die Schienbeine der Mäuse täglich mit Gewicht und setzten ein weiteres Osteoporose-Medikament, Alendronat, ein. Dieses unterbindet die Selbstheilungsfähigkeit des Knochens für sechs Wochen.
Die Abbildung zeigt das Ausmaß des Knorpelschadens nach sechs Wochen täglicher Belastung und Behandlung im Vergleich zu einem Kontrollknie ohne Belastung und Knorpelschaden. Der Knorpel ist rot gefärbt, der Knochen bläulich-grün. Insgesamt zeigten die Vorbehandlung mit Parathormon vor der Belastung und die Behandlung mit Alendronat während der Belastung die geringsten Knorpelschäden (Verlust des rot gefärbten Gewebes) und den besten Knorpelerhalt. Quelle: Science Advances (2024). DOI: 10.1126/sciadv.adk8402
Die Forscher stellten fest, dass Parathormon die Gesundheit des Knorpels direkt verbesserte und das Fortschreiten der Schädigung verlangsamte, während Alendronat die mit Osteoarthritis verbundenen subchondralen Knochenveränderungen reduzierte.
„Selbst nach sechswöchiger Schädigung war der Effekt der achtwöchigen Vorbehandlung noch signifikant. Parathormon bewirkte nicht nur eine Erhöhung der Knochenmasse, sondern beeinflusste auch den Knorpel“, sagte van der Meulen. „Die Knie der Mäuse hatten nach acht Wochen einen dickeren Knorpel, was unerwartet war. Dickerer Knorpel schützt wahrscheinlich vor weiteren Gelenkschäden.“
Das Team wiederholte das Experiment und analysierte mithilfe der Transkriptomik die Genexpression in RNA, die aus Knorpel, Knochen und Lymphknoten von Mäusen extrahiert wurde. Gelenkschäden spiegelten sich in frühen Transkriptomveränderungen wider, und beide Behandlungen zusammen führten zu einer frühen Modulation der Immunsignalisierung.
„Die Genexpression zeigte, dass beide Medikamente zusammen die größte Wirkung bei der Verringerung der Expression von Genen hatten, die mit Knorpelschäden in Zusammenhang stehen, und insbesondere die Expression von Immungenen veränderten“, sagte Zimyan.
Der nächste Schritt besteht darin, herauszufinden, ob die Behandlung mit Parathormon das Fortschreiten einer bereits aufgetretenen Arthrose verlangsamen oder sogar umkehren kann. Außerdem sollen mithilfe von Gensignaturen frühzeitig Diagnosemöglichkeiten für die Krankheit entwickelt werden.
„Diese Ergebnisse legen nahe, dass diese Behandlungen auch beim Menschen nützlich sein könnten. Und die gute Nachricht ist, dass diese Behandlungen bereits von der FDA zugelassen sind, wenn auch nicht für diesen Einsatzzweck“, sagte van der Meulen.