" Wasserstoffperoxid ist essenziell für den durch Östrogenmangel bedingten Knochenverlust und die Osteoklastenbildung"

Wir haben kürzlich festgestellt, dass Östrogenmangel zu einer verminderten Thiol-Antioxidantienabwehr im Knochen von Nagetieren führt. Die Gabe von Substanzen, die die Glutathionkonzentration im Knochen erhöhen – Glutathion ist das wichtigste intrazelluläre Antioxidans –, verhinderte den durch Östrogenmangel bedingten Knochenverlust. Im Gegensatz dazu führte die Gabe von Buthioninsulfoximin zu einer Reduktion des Glutathionspiegels und damit zu einem erheblichen Knochenverlust. Um den Mechanismus, durch den die antioxidative Abwehr den Knochenverlust beeinflusst, weiter zu analysieren, haben wir die Expression bekannter antioxidativer Enzyme in Osteoklasten verglichen. Wir fanden heraus, dass Glutathionperoxidase 1 (GPx), das Enzym, das hauptsächlich für den intrazellulären Abbau von Wasserstoffperoxid verantwortlich ist, das mit Abstand am häufigsten exprimierte antioxidative Enzym in Osteoklasten ist. Dessen Expression wurde in Knochenmarkmakrophagen durch den Rezeptoraktivator des nukleären Faktors κB-Liganden (RANKL) und in Osteoklasten durch 17β-Östradiol erhöht. Wir untersuchten daher die Wirkung der Überexpression von Gpx in Osteoklasten durch stabile Transfektion von RAW 264.7 (RAW)-Zellen, die zur osteoklastischen Differenzierung als Reaktion auf RANKL fähig sind, mit einem Gpx-Expressionskonstrukt. Die Osteoklastenbildung wurde vollständig unterdrückt. Das Gpx-Expressionskonstrukt hemmte zudem die RANKL-induzierte Aktivierung des nukleären Faktors κB und erhöhte die Resistenz gegenüber der Oxidation von Dihydrodichlorfluorescein durch exogenes Wasserstoffperoxid. Anschließend untersuchten wir die Rolle von Wasserstoffperoxid beim durch Östrogenmangel bedingten Knochenverlust, indem wir Mäusen pegylierte Katalase verabreichten. Wir stellten fest, dass Katalase den durch Ovarektomie bedingten Knochenverlust verhinderte. Diese Ergebnisse legen nahe, dass Wasserstoffperoxid die reaktive Sauerstoffspezies ist, die für die Signalgebung des durch Östrogenmangel bedingten Knochenverlusts verantwortlich ist .

Oxford Academic, Hydrogen Peroxide Is Essential for Estrogen-Deficiency Bone Loss and Osteoclast Formation, 2005