Beschreibung
Amelogenin (Biomineralisierung & Schmelz-Neubildung)
Definition: Amelogenin ist ein 175–180 Aminosäure-Protein, das die Bildung, das Wachstum und die Organisation von Hydroxylapatit-Kristallen steuert. Ursprünglich als Hauptprotein der Zahnschmelz-Matrix (90% aller Schmelz-Proteine) entdeckt, zeigt es breite biomineralisatorische Eigenschaften in verschiedenen Geweben.
Pathomechanismus: Amelogenin reguliert die Nukleation und das Wachstum von Hydroxylapatit-Kristallen durch Selbstassemblierung zu Nanosphären. Diese fungieren als Template für die gerichtete Kristallbildung in Schmelz, Knochen und anderen mineralisierten Geweben. Nach der Kristallbildung wird Amelogenin durch Matrix-Metalloproteasen abgebaut.
Wirkungsweise:
- Biomineralisierung: Kontrolle der Hydroxylapatit-Kristall-Formation in allen mineralisierten Geweben
- Kristall-Morphologie: Steuerung von Größe, Form und Orientierung der Mineral-Kristalle
- Matrix-Organisation: Bildung organisierter Protein-Assemblies als Mineralisierungs-Template
- Calcium-Phosphat-Regulation: Kontrolle des Mineral-Gleichgewichts
- Gewebearchitektur: Ausrichtung hierarchischer Strukturen für maximale Festigkeit
- Biomimetische Mineralisierung: Template für künstliche Biomaterialien
Therapeutische Anwendungen: 🦷 Zahnmedizin:
- Karies-Reparatur und Schmelz-Remineralisierung
- Amelogenesis imperfecta und Schmelz-Defekte
- Zahnempfindlichkeit durch Schmelz-Neubildung
🦴 Orthopädie & Knochenheilkunde:
- Osteoporose-Behandlung durch verbesserte Knochenmineralisierung
- Fraktur-Heilung mit optimierter Kristall-Organisation
- Knochendefekt-Reparatur mit biomimetischen Materialien
🔬 Regenerative Medizin:
- Biomaterials-Engineering für Knochen- und Zahnersatz
- Tissue Engineering mit kontrollierten Mineralisierungs-Prozessen
- Parodontale Regeneration mit Zement- und Knochen-Neubildung
Klinische Relevanz: Amelogenin wird bereits in experimentellen Therapien zur Schmelz-Reparatur und Knochen-Regeneration eingesetzt. Seine biomimetischen Eigenschaften machen es wertvoll für die Entwicklung neuer Biomaterialien.