@phdthesis{Glueck2018,
  author    = {Gl{\"u}ck, Lucia},
  title     = {Aktivierung des MEK5/ Erk5-Signalwegs durch inhibitorische Substanzen des Mevalonatstoffwechsels},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-162084},
  school      = {Universit{\"a}t W{\"u}rzburg},
  year      = {2018},
  abstract  = {Die Osteoporose ist eine Erkrankung, die durch verminderte Dichte und erh{\"o}hte Fragilit{\"a}t des Knochens gekennzeichnet ist. Sie z{\"a}hlt zu den h{\"a}ufigsten Erkrankungen weltweit und geht mit erheblicher Einschr{\"a}nkung der Lebensqualit{\"a}t und erh{\"o}hter Mortalit{\"a}t einher. Eine Behandlungsm{\"o}glichkeit dieses schwerwiegenden Krankheitsbilds ist die Therapie mit Bisphosphonaten. Diese hemmen mit ihren antiresorptiven Eigenschaften den Knochenabbau und f{\"o}rdern vermutlich gleichzeitig den Knochenaufbau. Obwohl schon lange die Wirkungsweise der Bisphosphonate erforscht wird, ist noch nicht sicher gekl{\"a}rt, wie beispielsweise osteoanabole oder antitumor{\"o}se Effekte vermittelt werden. Einen Erkl{\"a}rungsansatz bietet der MEK5/ Erk5-Signalweg. Diesem werden unter anderem antiangiogenetische, antiinflammatorische und antiproliferative Eigenschaften zugesprochen. In fr{\"u}heren Studien konnte gezeigt werden, dass Statine Erk5 und Erk5-abh{\"a}ngige Gene aktivieren k{\"o}nnen. Statine wiederum inhibieren ebenfalls den Mevalonatstoffwechsel, jedoch weiter upstream als Bisphosphonate. Da Statine zudem osteoanabole Effekte aufweisen, lag die These nahe, dass auch Bisphosphonate ihre Wirkung {\"u}ber den MEK5/Erk5-Signalweg vermitteln k{\"o}nnten. Die These konnte im Rahmen dieser Arbeit best{\"a}tigt werden: Stickstoffhaltige, nicht aber stickstofffreie Bisphosphonate aktivieren Erk5 sowohl in Endothelzellen als auch in Osteoblasten. Es gilt jedoch zu bedenken, dass eine Weiterentwicklung der Substanzen mit verbesserter Aufnahme in die Zelle zur Vermeidung von Apoptose-Induktion anzustreben ist. Des Weiteren konnte gezeigt werden, dass ein Knock-down der FDPS, dem Angriffspunkt der Bisphosphonate im Mevalonatstoffwechsel, ebenfalls eine Erk5-Phosphorylierung zur Folge hat. Durch Inhibition der FDPS wird die Prenylierung kleiner G-Proteine wie Cdc42 unterbunden, was eine ver{\"a}nderte Funktion der Proteine zur Folge hat. Ein Knock-down von Cdc42 mittels siRNA f{\"u}hrt wiederum zu einer Aktivierung von Erk5. Auf diese Weise wurde nicht nur ein neuer Wirkungsweg der Bisphosphonate identifiziert, sondern auch ein m{\"o}glicher Aktivierungsmechanismus der MEK5/ Erk5-Signalkaskade aufgedeckt. Erk5 wandert nach seiner Aktivierung in den Zellkern und beeinflusst dort die Genexpression. Im Rahmen dieser Arbeit wurden knochenrelevante Gene identifiziert, die durch Zoledronat-Stimulation induziert werden konnten. Zu diesen z{\"a}hlen INPP4B, das die Osteoklastogenese inhibiert, und PTHLH sowie FOSL1, welche die Osteoblastogenese f{\"o}rdern. Somit kann davon ausgegangen werden, dass die Aktivierung des MEK5/ Erk5-Signalwegs durch Zoledronat eine Geninduktion zur Folge hat, die sowohl die osteoanabole Wirkung unterst{\"u}tzt, als auch die katabolen Effekte hemmt. Auf diese Weise konnte neben den bereits bekannten Wirkungswegen der Bisphosphonate ein neuer identifiziert werden, der auch einen m{\"o}glichen Ansatz f{\"u}r weitere, bisher ungekl{\"a}rte Effekte von Bisphosphonaten darstellt.},
  subject      = {Bisphosphonate},
  language  = {de}
}