Die Differenzierung von Osteoklasten aus mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC) ist bei Patient*innen mit Phenylketonurie unverändert.

Einleitung  Phenylketonurie (PKU; MIM 261600) ist eine seltene autosomal rezessiv vererbte Stoffwechselerkrankung. Durch Mutationen im Phenylalaninhydroxylase-Gen kommt es zur Akkumulation von Phenylalanin im Blut und folglich zu neurologischen Schädigungen. Bei frühzeitiger Diagnose und Einhaltung einer phenylalaninarmen Diät können neurologische Manifestationen verhindert werden. Dennoch häufen sich Befunde über nicht-neurologische Auffälligkeiten, wie eine verminderte Knochenmineraldichte (BMD) ungeklärter Ätiologie, welche selbst bei gut behandelten Patienten auftritt. Ob eine Dysregulation der Osteoklastenfunktion und somit eine gesteigerte Knochenresorption dafür ursächlich sind, ist bisher nicht eindeutig geklärt. Das Ziel dieser Studie war deshalb die Untersuchung, ob die ex-vivo Osteoklastogenese bei Patient*innen mit PKU verändert ist.

Material und Methodik  Dreizehn PKU-Patient*innen (8 Frauen; Alter 34,6+±+3,0 Jahre (Mittelwert+±+SEM)) und 13 gesunde Kontrollpersonen (7 Frauen; Alter 35,9 ± 3,0 Jahre) wurden im Rahmen der laufenden NuBONE-Studie rekrutiert. Jede/r Patient/in wurde mit einer Kontrollperson bzgl. Geschlecht und Alter gematcht. Den Patient-Kontroll-Paaren wurde am selben Tag Blut abgenommen und die mononukleären Zellen des peripheren Blutes (PBMC) wurden mittels Dichtegradientenzentrifugation aus dem Vollblut isoliert. Die Zellen wurden in einer Dichte von 1x10⁶/cm² in α-MEM (10+% FCS, 1+% Pen-Strep) und 25 ng/ml macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) in 96-Wells in Triplikaten ausgesät. Nach 3 Tagen wurden zusätzlich 50 ng/ml receptor activator of NF-κB ligand (RANKL) zugegeben. Nach 14-tägiger Kultivierung wurde die Tartrat-resistente saure Phosphatase (TRAP) in den Zellen angefärbt. Mehrkernige (≥ 3 Kerne), TRAP-positive Zellen wurden als Osteoklasten gezählt.

Ergebnisse  Die Anzahl der Osteoklasten unterschied sich nicht zwischen PKU-Patient*innen und altersgleichen gesunden Kontrollen. In Zellkulturen von PKU-Patient*innen wurden 47,7+±+9,9 Osteoklasten gezählt, während die Zellkulturen von gesunden Kontrollpersonen 45,7+±+10,5 Osteoklasten enthielten (p+=+0,89).

Zusammenfassung  Die ex-vivo Osteoklastogenese scheint bei PKU-Patient*innen nicht beeinträchtigt zu sein. Weitere Untersuchungen sind nötig, um festzustellen, warum einige Patient*innen mit PKU eine niedrigere Knochendichte aufweisen. Die Analysen der Osteoklasten-Markergene und der Resorptionsaktivität, auch in Zusammenhang mit der Ernährung, könnten weitere Hinweise geben.

 

MissingLinkText

Publikationsverlauf

Artikel online veröffentlicht:
26. Mai 2023