Dieser Begriff bezeichnet das 1997 entdeckte Protein "Receptor Activator of NF-κB Ligand", das als Ligand für den Rezeptor RANK dient.
Funktion
Knochen
Bei RANK handelt sich um einen Rezeptor in der Membran der Osteoklasten, der knochenabbauenden Zellen. RANKL dagegen, der Ligand für diesen Rezeptor, wird von den Osteoblasten gebildet, den knochenaufbauenden Zellen.
Die Synthese dieses Liganden in den Osteoblasten wird durch Prostaglandin E2, Calcitriol (Vitamin D) und Parathormon (PTH) reguliert.
RANKL, seine Funktion und Regulation
Autor: Ulrich Helmich 12/2023, Lizenz: siehe Seitenende
Der Ligand RANKL bindet an die RANK-Rezeptoren der Osteoklasten-Vorläuferzellen und auch der fertigen Osteoklasten. Bei den Vorläuferzellen leitet RANKL die Differenzierung zu fertigen Osteoklasten ein, bei den bereits fertigen Osteoklasten wird deren Aktivität erhöht.
Negativ reguliert wird die Interaktion vor allem durch Osteoprotegerin (OPG), das ebenfalls von den Osteoblasten exprimiert wird. Dieses Protein bindet RANKL und hemmt damit die Interaktion mit RANK. Das Verhältnis zwischen RANKL und OPG beeinflusst also die Stärke des Knochenabbaus.
Östrogen, das Sexualhormon, fördert die Freisetzung von OPG und erniedrigt somit die Konzentration von RANKL. Das hat zur Folge, das die Osteoklasten weniger aktiviert werden und die Knochen weniger abgebaut werden. Ein Östrogenmangel bei älteren Frauen kann dann eine verstärkte Ausschüttung von RANKL zur Folge haben mit einem verstärkten Knochenabbau - eine mögliche Ursache für Osteoporose.
2010 kam unter dem Namen Denosumab ein Antikörper auf den Markt, der RANKL blockiert. In den USA und Europa ist dieses Medikament zur Behandlung von Osteoporose und Knochenschwund bei Prostatakrebs zugelassen [3].
Weitere Funktionen
Nicht nur Osteoblasten sezernieren den RANK-Liganden RANKL, sondern auch Tumorzellen (tumorbedingter Knochenabbau; siehe obige Bemerkung zum Prostatakrebs).
Interessant sind Meldungen, dass trächtige Mäuse RANKL benötigen, um funktionierende Milchdrüsen zu bilden. Im Gegensatz zu der in Abb. 1 dargestellten Wirkung des Sexualhormon Östrogens (Verminderung der RANKL-Aktivität) fanden Wissenschaftler heraus, "dass die Produktion von RANKL durch Sexualhormone angeregt wird" [3].
Regulation
Vitamin D / Calcitriol
Der Calcitriol/VDR-Komplex aus aktivem Vitamin D (Calcitriol) und dem VDR (Vitamin-D-Rezeptor) ist ein Transkriptionsfaktor, der die Expression von RANKL in den Osteoblasten erhöht.
Der Knochenabbau wird dadurch gefördert und damit auch die Calcium- und Phosphat-Freisetzung ins Blut. Durch Vitamin K kann diese knochenabbauende Wirkung von Vitamin D übrigens unterdrückt werden. Das ist auch der Grund, dass Vitamin K bei der Therapie von Osteoporose eingesetzt wird.
Wie bereits weiter oben gesagt, können auch Sexualhormone die Expression von RANKL beeinflussen, allerdings widersprechen sich hier die Meldungen teilweise.
Quellen:
- DocCheck Flexikon, Artikel "RANKL"
- Wikipedia, Artikel "RANK-Ligand"
- Hurtl, "Wie Hormone Brustkrebs auslösen können", eine Pressemitteilung auf idw-online.de vom 29.09.2010.