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Lexikon der Biologie: BMP

BMP, Abk. für bone morphogenetic protein, Gruppe strukturell und funktionell verwandter Proteine, die aus Knochen und Knochentumoren isoliert werden können und als Cytokine wirken. Sie fördern die Differenzierung von unreifen Bindegewebszellen zu Chondroblasten (Knorpelbildungszellen; Knorpel) und zu Osteoblasten (Knochenbildungszellen; Knochen). Wegen ihrer auf die Knochenbildung förderlichen Wirkung werden sie auch als osteoinduktive Proteine oder Osteogenine bezeichnet. Mehrere Vertreter dieser Gruppe konnten bislang isoliert und kloniert werden; deren Bezeichnung folgt der Reihenfolge ihrer Entdeckung (BMP-1, BMP-2 usw.). Proteine wie das osteogenic protein 1 (OP-1), CGF (fibroblast growth factor), osteoinductive factor (OIF) und der bone growth factor (BGF) werden synonym zu Vertretern der BMPs geführt. Einige BMPs (BMP-2, BMP-3, BMP-4) weisen in ihrer Aminosäuresequenz extrem hohe Homologien mit der Proteinfamilie des Wachstumsfaktors TGFβ (TGF) auf. BMPs fördern in der Embryonalentwicklung die Ausbildung des Skeletts, später das Knochenwachstum und Reparaturvorgänge bei Knochenbrüchen. – In der plastischen Chirurgie werden die Eigenschaften der BMPs bereits erfolgreich zur Regeneration großflächiger Knochenbereiche genutzt. Dazu wird Knochenmaterial von Organspendern durch chemische Behandlung demineralisiert und von sämtlichen zellulären Bestandteilen, insbesondere Antigenen, befreit. Das erhaltene Material wird als AAA-Knochen bezeichnet (AAA für autolysiert, Antigen-extrahiert, allogen) und besteht fast nur noch aus kollagenen Fasern sowie den darin eingebetteten BMPs. Nach Implantation des AAA-Knochens diffundieren BMPs in das umliegende Gewebe und lösen eine Neubildung von patienteneigenem Knochengewebe an der Oberfläche des Implantats aus. Das Fremdgewebe wird nach und nach resorbiert. Neben AAA-Knochen wird zunehmend die Verwendung von gentechnisch (Gentechnologie) produzierten BMPs versucht, die an Trägermaterialien gekoppelt implantiert werden. Sind am Implantationsort die Bedingungen für die Knochenbildung schlecht (etwa bei geringer Durchblutung), kann Knochengewebe an einem anderen Ort (z. B. dem Brustmuskel) durch BMP-Zugabe herangebildet werden, um es schließlich an den gewünschten Ort zu transplantieren.

M.B.

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