Knochengesundheit und das Altern - Kapillaren vom Typ R, die verborgenen Architekten des Knochenumbaus

Kapillaren vom Typ R – die verborgenen Architekten des Knochenumbaus

Im Laufe unseres Lebens werden unsere Knochen ständig umgebaut, um ihre Festigkeit zu erhalten, Verletzungen zu reparieren und sich an neue Belastungen anzupassen. Dieser Prozess beruht auf einem empfindlichen Gleichgewicht zwischen zwei Hauptzelltypen: Osteoblasten, die neues Knochengewebe aufbauen, und Osteoklasten, die altes Gewebe abbauen. Eine wichtige Frage blieb jedoch lange unbeantwortet: Wie arbeiten diese Zellen in der sauerstoffarmen Umgebung in unseren Knochen effizient?

In seiner Doktorarbeit am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin entdeckte Vishal Mohanakrishnan einen bisher unbekannten Typ von Blutgefäßen – die Kapillaren vom Typ R –, die eine entscheidende Rolle in diesem Prozess spielen. Diese spezialisierten Gefäße bilden neben den bereits bekannten Kapillaren vom Typ H und Typ L einen dritten, eigenständigen vaskulären Subtyp. Die Kapillaren vom Typ R befinden sich im schwammartigen Trabekelknochen und sind keine passiven Kanäle für den Blutfluss, sondern interagieren aktiv mit Osteoblasten und Osteoklasten, um die Knochenbildung und -resorption zu koordinieren.
„Kapillaren vom Typ R sind einzigartige Gefäßstrukturen, die im Erwachsenenalter entstehen und für die Erhaltung der Knochengesundheit im Alter entscheidend sind“, erklärt Mohanakrishnan. Seine Ergebnisse zeigen, dass diese Gefäße die Zellen, die den Knochen umbauen, mit Sauerstoff und Signalmolekülen versorgen und so eine kontinuierliche Erneuerung des Knochengewebes während des gesamten Lebens gewährleisten.
Mit zunehmendem Alter der Knochen nimmt die Anzahl der Kapillaren vom Typ R ab, was möglicherweise zum Verlust von Knochenmasse und zur erhöhten Brüchigkeit bei älteren Menschen beiträgt. Bemerkenswerterweise entdeckten Mohanakrishnan und seine Kollegen auch, dass sich im Laufe des Alterungsprozesses neue Gefäße vom Typ R im kompakten Knochen bilden können, was darauf hindeutet, dass der Körper versucht, der Knochenverschlechterung durch die Bildung neuer Gefäßnetzwerke entgegenzuwirken.

Diese in Nature Cell Biology veröffentlichten Entdeckungen eröffnen neue Perspektiven für das Verständnis, wie das Knochengefäßsystem die Integrität des Skeletts unterstützt, und könnten den Weg für zukünftige Therapien ebnen, die auf die Gefäßgesundheit bei Osteoporose und Knochenregeneration abzielen.

Über Vishal Mohanakrishnan
Vishal Mohanakrishnan (31) erwarb seinen Bachelor- und Master-Abschluss in Biotechnologie an der SRM University (jetzt SRM Institute of Science and Technology) in Chennai. Während seines Studiums arbeitete er als wissenschaftlicher Mitarbeiter in den Bereichen Gewebetechnik und Krebsforschung, wo sich seine Leidenschaft für die Knochenbiologie entwickelte und zu mehreren Veröffentlichungen führte.
Im Juni 2017 begann er seine Doktorarbeit im Labor von Prof. Ralf H. Adams am Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin und verteidigte seine Dissertation 2025 erfolgreich mit summa cum laude. Während seiner Zeit am Institut war er Autor und Co-Autor von fünf Publikationen in Nature Cell Biology, Nature, Nature Communications und eLife.
Nach seiner Promotion erhielt Vishal ein EMBO-Postdoktorandenstipendium für Nachwuchswissenschaftler und wird seine wissenschaftliche Karriere in der Gruppe von Prof. Taija Mäkinen an der Universität Helsinki fortsetzen.
(Text: MPI Münster 2025)