Biologische Mineralisation vs. Pathologische Kalzifizierung – die Rolle des Mineral-Chaperons Fetuin-A

Abstract

ZusammenfassungDie Mineralien Kalzium und Phosphat sind für den Zellstoffwechsel aller lebenden Organismen unverzichtbar. Beide Ionen kommen in biologischen Flüssigkeiten normalerweise in millimolaren Konzentrationen vor. Dies führt zu einem Löslichkeits- und Transportproblem, da Kalziumphosphate in Wasser kaum löslich sind und leicht aus übersättigten Lösungen ausfallen. Mineral-Chaperone stabilisieren Mineral als Kolloid und ermöglichen so den Transport und die Clearance nominell übersättigter Mineral-Lösungen. Am Beispiel des Plasmaproteins Fetuin-A erklären wir die Rolle systemischer Mineral-Chaperone, insbesondere bei gestörtem Mineralstoffwechsel. Wir beschreiben den Stoffwechsel kolloidaler Protein-Mineralkomplexen, die in Anlehnung an Lipoprotein-Partikel Calciprotein-Partikel, kurz CPP genannt werden. Wir behandeln die Rolle von CPP bei der physiologischen Knochenbildung und der pathologischen Kalzifizierung. Wir nennen wesentliche Regulatoren von Ossifizierung und Kalzifizierung auf Ebene der Gene, Proteine und Metaboliten. Zuletzt erörtern wir mögliche Therapien von Kalzifizierung anhand eines hierarchischen Modells von mineralinduziertem Stress.