FasL in Osteogenese, parodontale Gesundheit und Krankheit

Inhalt des Forschungsprojektes: FasL kontrolliert die Entwicklung, den Umbau und die Regeneration des Skelettes. Die Rolle von FasL für den Erhalt des Zahnhalteapparates wurde bisher jedoch noch nicht entdeckt. Kürzlich wurde die Expression von Sclerostin (Sost) im Unterkiefer von FasL-defizienten Mäusen durch das tschechische Team aufgezeigt. Die Bedeutung dieser Beobachtung soll in diesem Projekt untersucht werden. Hypothesen: Das Hypothesen dieses Projekts ist zweierlei: Erstens, es gibt eine Wechselwirkung zwischen FasL und anderen Schlüsselmolekülen wie Sost in Bezug auf Odontogenese und Osteogenese. Zweitens, FasL ist an der parodontalen Gesundheit aber auch an der Entstehung der Parodontitis beteiligt. Methoden: Um die erste Hypothese zu testen werden die folgenden drei Strategien vorgeschlagen: (i) Bestätigung der Sost-Expressionsmodulation durch FasL, (ii) mögliche Wechselwirkungen zwischen FasL und Sost herauszufinden (iii) und den dahinter liegenden molekularen Mechanismus zu entschlüsseln. Um diese Ziele zu erreichen, werden in-vivo-PCR- Analysen, in-vitro-Modulationsexperimente und Mikroarrays angewendet. FasL-defiziente Mäuse und Zellen, die mit Osteoblasten und Odontoblasten verwandt sind, insbesondere Osteozyten, Odontoblasten und Zementoblasten, werden untersucht. Um die zweite Hypothese zu testen, werden drei Ansätze vorgeschlagen: (i) Den dentalen und parodontalen Phänotyp von FasL-Knockout-Mäusen zu beschreiben. (ii) Untersuchung der Heilung von Extraktionsalveolen des ersten Schneidezahns in FasL-Knockout-Mäusen. (iii) Untersuchung der Rolle von FasL bei der Regulation von Lipopolysaccharid-induzierter Parodontitis bei Mäusen. Was ist neu an dem Projekt: Das Projekt ist originell, weil die nicht-apoptotische Funktion von FasL nicht umfassend erforscht ist und neue Einsichten in die Biologie von FasL eröffnet werden. Das Projekt ist auch originell, weil wir die Rolle von FasL in der Zahn- und Parodontalentwicklung, der Heilung von Extraktionsalveolen sowie der parodontalen Entzündungen und Gewebezerstörung erforschen wollen.

Der Fas-Ligand (FasL) gehört zur Superfamilie der Tumor-Nekrose-Faktoren (TNF) die den Knochenumsatz regulieren. Die Auswirkungen von FasL auf den Alveolarknochen, der die Zähne unter gesunden und induzierten Entzündungsbedingungen stützt, sind noch unbekannt. Wir führten eine Analyse von Mäusen durch, die eine Fasl-Mutation tragen, sowie von Wildtyp-Mäusen unter gesunden Bedingungen und nach einer durch Ligatur induzierten Parodontitis. Wir untersuchten zudem den Einfluss von FasL auf die Knochenheilung in Extraktionsalveolen. Auf der Grundlage von histologischen und CT-Analysen können wir berichten, dass gesunde Fasl-Mäuse mehr parodontalen Knochen haben als Wildtyp-Geschwister. Fasl hatte keinen signifikanten Effekt auf die entzündliche Osteolyse im Vergleich zu den Kontrollen mit Ligaturen. Darüber hinaus reduzierte der FasL-Mangel die Knochenregeneration während des Heilungsprozesses von Extraktionsalveolen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass FasL ein kataboler Faktor in der Homöostase des Alveolarknochens ist, dass FasL jedoch die entzündliche Osteolyse nicht beeinflusst und sogar die Heilung von Extraktionsalveolen stimuliert.