Die osteoanabolische Funktionsweise von WAY316606

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@Jeremy Meeks glaubst du es lohnt sich den nochmal auf englisch zu schreiben /umzuschreiben oder denkst du der kommt nicht gut an
sei ehrlich bitte:feelspepo:
 
Niebvll said:
@Jeremy Meeks glaubst du es lohnt sich den nochmal auf englisch zu schreiben /umzuschreiben oder denkst du der kommt nicht gut an
sei ehrlich bitte:feelspepo:
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Kannst du’s nicht in irgend einen Übersetzer reinpacken und dann nur die Sachen korrigieren, die falsch klingen?
 
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Reactions: Niebvll
Jeremy Meeks said:
Kannst du’s nicht in irgend einen Übersetzer reinpacken und dann nur die Sachen korrigieren, die falsch klingen?
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Ja habe mit chat gpt dem nigger gemacht aber das klingt alles halt komplett nach ki und satzbau wurde auch gefickt
Mache vllt mit normalem übersetzer ja
Aber also meinst du inhaltlich würde der gut aufgenommen werden? Die sind da immer voll gemein
 
Niebvll said:
Vorwort

Es wird vorkommen, dass an manchen Stellen für griechische Buchstaben die latinisierte ausgeschriebene Schreibweise und an anderen der echte griechische Charakter steht. Das liegt daran dass ich häufigere Begriffe ausgeschrieben habe (zb beta-Catenin) aber manchmal einzelne Begriffe, vor allem wenn sie schwerer zu merken/schreiben waren, direkt aus meinen Materialien rauskopiert und eingefügt habe. Es kann auch vorkommen dass Textstellen doppelt stehen weil meine Notizen app (notion) manchmal rumgespinnt hat. Es folgt ein Analyse link zur KI Detektion und eine Liste an Songs die ich gehört habe während ich den geschrieben habe. Es ist ein etwas längerer Thread deshalb würde ich euch empfehlen eine Playlist anzumachen anstatt eines einzelnen Songs. Beispielsweise diese hier wenn ihr zu faul seid jetzt eine anzumachen:



Einige Songs die ich beim Schreiben gehört habe:

All the things she said, Sk8er boy, Wildest dreams, Smells like teen spirit, Teenage dirtbag, восвращайся, Last summer, The raven, грустный реп, Psycho dreams

Ki -Check


Was ist WAY316606 überhaupt?

WAY316606, kurz WAY, ist eine synthetische niedermolekulare Verbindung, ein sog. “Small Molecule Inhibitor”. Ursprünglich von Wyeth Pharmaceuticals entwickelt um Osteoporose (Knochenschwund) zu behandeln. Chemisch handelt es sich um 5-(phenylsulfonyl)-N-(piperidin-4-yl)-2(trifluoromethyl)benzenesulfonamid mit der Summenformel C₁₈H₁₉F₃N₂O₄S₂. Nach langjähriger Benutzung als Medikament vieler Osteoporose-Patienten erlangte es noch mehr Bekanntheit, da es in einer Studie das Haarwachstum anregte (jfl an baldcels @zigeuner), in diesem Thread geht es jedoch um das Potenzial für Knochenwachstum.


WAY wirkt weder direkt auf die Haare, noch direkt auf die Knochen sondern es blockiert das SFRP1 Protein, dieses bremst normalerweise die Wnt/Beta-Catenin Signalkette, jeder der sich mit Heightmax außeinander gesetzt hat kennt den wnt pathway und andere Zusammenhänge zb über CXXC5 (und dessen Hemmung durch Ky19382). Die Theorie ist, dass wenn WAY das SFRP1 blockiert, der beta-Catenin Pathway freier abläuft und das Knochenwachstum anregt, was unter anderem für Langknochenumbau und Gesichtsknochenstruktur relevant werden könnte.


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Bescheidene Ablauf-Darstellung(von mir)


Basisverständnis zur Wnt/beta-Catenin Signalkette


Man stelle sich vor die Zellen befolgen für jede Aktion eine “Befehlskette”, Wnt ist eine solche für das Wachstum und die Erneuerung und ist in fast allen Tieren vorhanden. Sowohl Zellteilung, Zellspezialisierung (relevant für Knochenumbau) und auch Phaseneinteilung werden von ihr kontrolliert. Wnt-Proteine (Botenmoleküle) werden von Zellen ausgeschüttet und binden an Frizzled und LRP5/6 Rezeptoren an der Zelloberfläche. Das beta-Catenin Protein, welches zwar auch ohne Bindung im Zellinneren freigesetzt wird, sonst jedoch durch einen Proteinkomplex aus hauptsächlich (aber nicht nur) GSK3beta abgebaut und zerstört wird, bleibt nach Bindung erhalten da Axin an die Zellmembran rekrutiert wird und den Abbauprozess zur Inaktivität zwingt, das Beta-Catenin stabilisiert und sammelt sich also im Zytoplasma. Von dort wandert es in den Zellkern und aktiviert dort bestimmte Gene (Genexpression) wovon drei eine extreme Wichtigkeit genießen; Runx2 und Osteocalcin, beide sind entscheidend für die Entstehung und anschließende Aktivität von Knochen(aufbau)zellen (Osteoblasten). Osteoblasten, bzw Osteoblasts sollte jeder hier schonmal gehört haben. Falls nicht seid ihr retards aber ich füge eine kleine Knochenaufbau Erklärung dem Thread hinzu.

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Wnt bindet ungehindert an den Zellrezeptor, beta-Catenin wird freigesetzt und aktiviert Zielgene


I. Knochenaufbau


Knochen bestehen aus lebendem Gewebe, das aus drei Hauptzelltypen, den Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten. All diese Zellen liegen in einer extrazellulären Matrix, die zu etwa 45 % aus anorganischen Mineralien (vor allem Calcium- und Phosphatverbindungen) besteht, zu 30 % aus organischen Bestandteilen (wie Kollagen) und Wasser enthält.


II. Relevante Knochenzellen


Osteoblasten sind die Knochenbaustellen des Körpers. Sie entstehen aus mesenchymalen Stammzellen und sitzen vor allem an der Knochenoberfläche, dort, wo Wachstum, Umbau oder Reparatur passieren. Biochemisch gesehen sind Osteoblasten wahre Proteinproduzenten. Ihr Zytoplasma ist reich an rauem endoplasmatischem Retikulum, denn sie stellen ständig Kollagen und andere Matrixproteine her. Der größte Teil der organischen Knochenmatrix besteht aus Kollagen Typ I, das dem Knochen seine Zugfestigkeit verpasst. Dazu kommt Osteocalcin, Osteopontin, Bone-Sialoprotein und verschiedene Proteoglykane. Nachdem das Osteoid, also die organische Matrix, aufgebaut ist, setzen Osteoblasten Enzyme wie die alkalische Phosphatase frei. Die fördern die Einlagerung von Calcium und Phosphat, sodass Hydroxylapatit-Kristalle entstehen die den Knochen härten. Osteoblasten steuern außerdem den Knochenumbau, indem sie Signalmoleküle produzieren, die Osteoklasten beeinflussen. Ein Teil der Osteoblasten stirbt nach getaner Arbeit, ein anderer Teil wandert in Osteozyten über oder bleibt als ruhende Zellen an der Knochenoberfläche.


Osteozyten sind die zahlenmäßig stärkste Knochenzelle und machen ungefähr 90–95 Prozent aller Knochenzellen aus. Sie stammen von Osteoblasten, die während der Bildung vollständig in die eigene Matrix eingebettet werden. In winzigen Höhlen, Lakunen genannt, liegen sie und sind über ein weit verzweigtes Netz aus feinen Kanälchen verbunden. Durch diese Fortsätze tauschen sie Nährstoffe, Ionen und Signale aus. Osteozyten fungieren als mechanische Sensoren des Skeletts: Wird der Knochen belastet, verändert sich die Flüssigkeitsströmung in den Kanälen, und die Zellen reagieren darauf, indem sie Signalstoffe freisetzen, die Aufbau oder Abbau steuern. Besonders wichtig ist das Protein Sclerostin, das die Aktivität der Osteoblasten hemmt. Außerdem schütten sie RANKL aus, was die Bildung von Osteoklasten anstößt, und FGF23, ein Hormon, das den Phosphatstoffwechsel und die Vitamin-D-Aktivität reguliert. So koordinieren Osteozyten den gesamten Knochenumbau und gelten als zentrale Steuerzentrale des Knochengewebes.


Osteoklasten sind große, mehrkernige Zellen, deren Aufgabe der Knochenabbau ist. Anders als die Osteoblasten stammen sie nicht aus mesenchymalen Stammzellen, sondern aus der hämatopoetischen Zelllinie. Mehrere Vorläuferzellen verschmelzen zu einem großen Osteoklaste mit vielen Zellkernen. An der Knochenoberfläche kommt eine stark gefaltete Membranstruktur die man “ruffled border” nennt, zum Vorschein. Dort befinden sich Protonenpumpen und Chloridkanäle, mit denen die Zelle Salzsäure in den Resorptionsraum pumpt. Die Säure löst die mineralische Knochenkomponente auf. Danach setzen Osteoklasten Enzyme wie Cathepsin K und verschiedene Matrix-Metalloproteinasen frei, die Kollagenfasern und andere organische Bestandteile abbauen. Das freigesetzte Calcium und Phosphat sorgt für die ständige Erneuerung des Skeletts. Ohne Osteoklasten gäbe es keine Reinigung alter oder beschädigter Knochenbereiche. Gutes Skelett basiert auf dem Gleichgewicht von Osteoklasten und Osteoblasten.


Osteoprogenitorzellen sind die Vorläufer der Osteoblasten. Man findet sie vor allem im Periost (Knochenhaut), im Endost (innere Knochenauskleidung) und im Knochenmark. Optisch ähneln sie Fibroblasten und haben noch nicht die hochentwickelten Proteinfabriken reifer Osteoblasten. Ihre Hauptaufgabe: bei Bedarf neue Osteoblasten bereitzustellen. Während Wachstum, Frakturen oder normalem Knochenumbau werden sie aktiviert und teilen sich. Anschließend differenzieren sie sich schrittweise zu reifen Osteoblasten. Dieser Prozess wird von vielen Wachstumsfaktoren geregelt, darunter BMPs (Bone Morphogenetic Proteins), Wnt-Signale und verschiedene Hormone. Osteoprogenitorzellen bilden so die regenerative Reserve des Knochens und sind entscheidend für die lebenslange Erhaltung der Knochenmasse.


Knochenoberflächenzellen sind ruhende Osteoblasten, die aktuell keine Matrix mehr produzieren. Sie bedecken große Teile der Knochenoberfläche als eine dünne Schicht. Sie kontrollieren den Austausch von Calcium und Phosphat zwischen Knochen und Blut, schützen die Knochenoberfläche und unterstützen den Umbauprozess. Wenn ein Bereich umgebaut werden soll, senden sie Signale aus, die Osteoklasten und Osteoblasten rekrutieren. Unter bestimmten Bedingungen können sie wieder zu aktiven Osteoblasten werden.


Chondrozyten sind die Zellen des Knorpels. In den Wachstumsfugen langer Knochen bestimmen sie das Längenwachstum. Sie bauen eine Matrix aus Kollagen Typ II, Aggrecan, Chondroitinsulfat, Keratansulfat und Hyaluronsäure auf, die viel Wasser bindet und dem Knorpel Druckelastizität verleiht. In der Wachstumsfuge durchlaufen Chondrozyten verschiedene Stadien: ruhende Zellen, proliferierende Zellen, die sich schnell teilen, und hypertrophe Zellen, die deutlich größer werden. Die hypertrophen Zellen produzieren Kollagen Typ X und fördern die Verkalkung der Matrix. Am Ende sterben sie oft ab während Blutgefäße, Osteoblasten und Osteoklasten in den Bereich einwandern und der Knorpel durch Knochen ersetzt wird. Dieser enchondrale Ossifikationsprozess sorgt für das Längenwachstum und Steigerung des Knochenvolumens.


Knochenmark-Stromazellen (BMCs) sind multipotente mesenchymale Stammzellen des Knochenmarks. Sie dienen als Ursprung für mehrere Gewebearten. Aus ihnen entstehen Osteoblasten, Chondrozyten, Fettzellen, Fibroblasten und weitere Zellen des Mesenchyms. Biochemisch zeichnen sie sich durch flexible Genexpression aus, die sich je nach Signalmolekülen anpasst. Im Knochenmark bilden sie außerdem einen wichtigen Teil der Mikroumgebung, die Blutstammzellen unterstützt. Sie produzieren Wachstumsfaktoren, Zytokine und Bestandteile der Extrazellulärmatrix und tragen so indirekt zu Blutbildung und Gewebeerneuerung bei.


III. Wachstumsfugen


Die Wachstumsfugen sind in drei Zonen aufgeteilt;

Ruhezone
Dies ist die oberste Schicht der Wachstumsfuge, direkt am Ende des Knochens. Die Zellen hier sind größtenteils inaktiv und teilen sich nur selten. Sie dienen als eine Art Vorrat an Knorpelzellen. Ihre Aufgabe besteht darin, bei Bedarf langsam neue Zellen für die darunterliegenden Schichten bereitzustellen.


Proliferationszone
Dies ist die aktive „Produktionszone“. Die Knorpelzellen teilen sich rasch und ordnen sich in regelmäßigen Säulen an, ähnlich wie aufeinandergestapelte Münzen. Jedes Mal, wenn sie sich vermehren, tragen sie ein kleines Stück zum Längenwachstum des Knochens bei. Hier findet der größte Teil des tatsächlichen Körperwachstums statt. Es ist der aktivste Bereich der Wachstumsfuge.


Hypertrophiezone
In dieser Zone hören die Zellen auf, sich zu teilen, und beginnen stattdessen stark zu wachsen. Durch ihre Vergrößerung tragen sie dazu bei, den Knochen weiter zu verlängern. Gleichzeitig bereiten sie das Gewebe vor, indem sie die Knorpelmatrix verhärten. Schließlich sterben die Zellen ab, und der verhärtete Knorpel wird durch echten Knochen ersetzt. Dies ist der letzte Schritt, bevor der Knorpel in festen Knochen umgewandelt wird.


SFRP1 und dessen Hemmung


SFRP1 ist ein 35 kD Protein aus 313 Aminosäuren, der Name ist die Kurzform für Secreted Frizzled-Related Protein und wenn es jetzt bei euch nicht klingelt seid ihr verloren. Frizzled-Related, wie der Frizzled-Rezeptor, der Name ist kein Zufall: SFRP1 ähnelt dem Frizzled-Rezeptor in der Struktur und fungiert als molekularer Köder (Decoy-Rezeptor) für die Wnt-Botenmoleküle, bevor sie an die Zellrezeptoren binden können werden sie also abgefangen. Dieser Vorgang verhindert übermäßiges und unkontrolliertes Wachstum, im Alter steigt SFRP1 jedoch an und Osteoporose-Patienten haben einen deutlich erhöhten Wert. Das führt zu Knochenschwund da zu wenig Wnt-Signale den Knochenaufbau durch Osteoblasten zur Erhaltung anregen und der Abbau durch Osteoclasten überwiegt.



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Wnt wird vor Rezeptorbindung von SFRP abgefangen, es findet keine Genaktivierung statt


SFRP1 arbeitet generell über zwei Domänen, die Cysteine-Rich Domain (CRD), welche der extrazellulären Struktur des Frizzled-Rezeptor deutlich ähnelt und diese besetzt oder inaktive Komplexe zur blockierung der Rezeptoren bildet um die Signalweiterleitung zu unterbinden. Und andererseits die c-terminale Netrin Domäne, diese interagiert direkt mit dem Wnt und fängt es wie vorher erklärt ab, um die Aktivierung der Wnt Signalwege (bspw. durch beta-Catenin) zu hemmen. Im Gegensatz zur CRD kann die Netrin-Domäne unabhängig und selbstständig die volle Funktion des SFRP1 ausführen und ist nicht auf Zellrezeptoren angewiesen, für die Affinität bestimmter Wnt-Liganden ist jedoch die CRD-Domäne entscheidend. Interessanterweise ist die letztere auch maßgeblich für die Ausprägung des Vollproteinphänotyps in der embryonalen Entwicklung, es kontrolliert nämlich den Ausgleich zwischen Hippocampus- und Neokortex-Entwicklung indem es Wnt- und Notch-Signalisierung steuert. Auch intrazellulär agiert SFRP1, dort wird es unter RANKL (Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B Ligand) Stimulation nicht nur sezerniert sondern es verbleibt dort und wird teilweise wiederaufgenommen. Im Zytoplasma und Kern kann es dann direkt an die Armadillo-Repeats des beta-Catenins binden, so maskiert es die Transaktivierungsdomäne von beta-Catenin oder verhindert einfach dessen Bindung an Transkriptionsfaktor TCF4. Die externw Aktivierung des kanonischen Pathways durch Zellmembranrezeptoren ist also nicht ausreichend, vor Aktivierung der Zielgene beendet SFRP1 die Signalweiterleitung, zumindest teilweise.


WAY316606 als SFRP1 Hemmer


WAY31660 nutzt aus, dass sich SFRP1 direkt an Wnt-Proteine binden muss um zu wirken, es bindet sich zuerst an die Netrin-Domäne und blockiert so jegliche Bindung und Neutralisierung des Wnts. Es hat eine EC50 für Wnt-Luciferase Aktivität von U2-OS Zellen von 0,65 µM. WAY316606 bindet an SFRP1 mit einer KD von 0,08 µM.


Die mittlere effektive Konzentration (EC50) bzw. mittlere effektive Dosis (ED50) beschreibt die nötige Dosis ein Wirkstoffs, die bei 50 % der Individuen zur erwünschten therapeutischen Wirkung führt. Sie wird grundsätzlichin Stoffmenge pro Volumen angegeben, beispielsweise Mikromol pro Liter (µM).


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Dosis-Wirkungs-Kurve zur Darstellung der ED50/EC50


Die KD ist die Bindungsaffinität und beschreibt wie stark die Wechselwirkung zwischen einem Biomolekül und seinem Liganden ist. Ein Ligand ist dabei ein Molekül welches an einen spezifischen Rezeptor bindet um eine biochemische Reaktion zu erbringen. Es gitb drei Klassen von Liganden die primär nach ihrer Wirkung aufgeteilt werden:


  1. Agonisten, Liganden die einen Rezeptor aktivieren und die Wirkung des natürlichen Botenstoffes imitieren
  2. Antagonisten, Liganden die den Rezeptor durch eine Bindung blockieren ohne ihn zu aktivieren, sie verhindern dass Ago ihre Wirkung entfalten
  3. Inversive Agonisten, Liganden die den inaktiven Zustand eines Rezeptors stabilisieren und dessen basale Aktivität reduzieren


SFRP2 und situationsbedingte Funktionweise

Im Gegensatz zum SFRP1 welches primär als klassischer Inhibitor agiert, ist SFRP2 (Secreted Frizzled-Related Protein) ein kontextabhängiger Modulator. SFRP2 bestwht aus 295 Aminosäuren, also 18 weniger als SFRP1, mit einer kDa von ca. 34, im Grunde teilen beide Proteine den Basisaufbau der zwei Domänen (CRD und C-terminale NTR), sie unterscheiden sich jedoch in dessen funktioneller Nutzung.


Primäre Unterschiede finden sich in der chemischen Funktionsweise und Domänen-Interaktion, die CRD des SFRP2s zeigt eine extrem hohe Homologie zum Wnt-Bindungsbereich des Frizzled-Rezeptors auf weshalb das SFRP2 anders als SFRP1 meist biphasisch wirkt: Bei hoher Konzentration bindet das SFRP2 über NRT direkt an Wnt-Liganden (insb wnt5a) und blockiert somit jegliche Bindung an Rezeptoren wodurch die Wnt/Beta-Catenin Signalkette unterbrochen wird. Bei niedriger Konzentration fungiert es als Transportprotein, es bindet Wnt-Liganden und präsentiert sie dem Rezeptor oder stabilisiert die Ligand-Rezeptoe Bindung wodurch die Signalübertragung tatsächlich verstärkt wird. Es kann auch als Agonist agieren um ohne Anwesenheit eines Wnt Proteins die Frizzled-Rezeptoren zu aktivieren. Der entscheidene mechanistische Unterschied liegt also an der abweichenden Funktionsart je nach Regulation des SFRP2s. Bei Stabilisationsprozessen leitet es den Wnt/PCP Pathway von Fz7 auf den Ror2 Rezeptor um und gibt dem Wnt5a eine stärkere Rezeptorbindung an die Zellmembran während es zugleich sie Endozytose des Fz7 blockiert. Durch diesen Mechanismus sind Gewebeorganisationen wie konvergente Extensionen (morphogenetische Prozesse in der Gastrulation, Neurulation und Organogenese bei der Gewebe schmaler und länger wird) in embryonaler Entwicklung erst möglich.


WAYs biochemischer Wirkmechanismus

Als niedermolekularer Inhibitor (Diarysulfon-Sulfonamid-Derivat), bindet WAY sich nicht direkt an die Wnt-Proteine oder Frizzled-Rezeptoren sondern an die Hemmungsproteine SFRP1 und SFRP2. Im folgenden Abschnitt behandeln wir die Auswirkungen auf die Knochen(re)modellierung und den daraus entstehenden möglichen Nutzen für faziales Knochenwachstum. Wie vorher erwähnt besitzen beide dieser Proteine eine C-terminale Netrin-Domäne (NTR). An dessen Tasche bindet sich WAY316606, durch Wasserstoffbrückenbindungen mit konservierten Aminosäureresten, an und verdrängt das Wnt, es wird so eine sterische Hinderung bzw. allosterische Konformationsänderung induziert und die Bindungsstelle für Wnt-Liganden wird physisch unzugänglich gemacht oder verliert durch Verformung ihre Passform. Die SFRP1 und SFRP2 Proteine sind nun nicht mehr in der Lage kanonische Liganden (insb. Wnt3a und Wnt5a) abzufangen und zu binden, selbst wenn die Bindung durch WAY316606 danach gelöst wurde. Ab dem Andockzeitpunkt ist der SFRP-WAY-Komplex bezüglich der Wnt-Sequentierung funktioniell inaktiv. Im Anschluss an die Neutralisierung des SFRP1s und eines Teils des SFRP2s, können Liganden nun ungehindert an Zellrezeptoren binden. Durch die ausgesetzte Phosphorylierung des beta-Catenins und die anschließende Kerntranslokation werden Co-Repressoren der TCF/LEF-Transkriptionsfaktoren verdrängt und zusätzlich zur Genexpression das OPG aktiviert da WAY316606 zusätzlich in die Zelle selbst eintritt, dort SFRP1 bindet und dessen Komplexe mit beta-Catenin auflöst. Erst dadurch wird Hemmung der Osteoklastogenese z.B. durch NFATc1-Unterdrückung möglich. WAY316606 manipuliert indirekt die MSCs indem die Wnt-Aktivierung die Osteogenese induziert und die Adipogenese absetzt (Revisionskommentar:im Nachhinein merke ich dass der Konkurrenzprozess auch kompliziert ist, ich habe zu diesem Zeitpunkt noch einiges vor mir und werde deshalb nicht genauer darauf eingehen). Auch TAZ (Transcriptional coactivator with PDZ-binding motif) wird aus dem Zerstörungskomplex durch Wnt freigesetzt und koaktiviert Runx2. Das beta-Catenin hemmt anschließend SMURF1/2, vermittelt Ubiquitinierung und stabilisert das Proteinniveau des Runx2-Gens. Es inhibiert auch direkt PPARγ2 über physische Blockaden der transaktivierenden Domäne, das führt zu weniger Adipozyten aus dem MSC-Pool. WAY316606 mindert außerdem die erhöhte Expression von DKK1 als negativer Feedback-Mechanismus durch die Neutralisierung des vorgeschalteten Inhibitorproteins. Wenn WAY-316606 SFRP1 hemmt und β-Catenin dadurch im Zytosol akkumuliert und in den Zellkern wandert, verbindet es sich dort mit dem Transkriptionsfaktor TCF4 (T-Cell Factor 4), der unter normalen Bedingungen durch den Korepressor Groucho/TLE (Transducin-Like Enhancer of Split) in einem Zustand gehalten wird, der keine Transkription ermöglicht. Groucho rekrutiert Histon-Deacetylasen (HDACs), welche die Deacetylierung von Histonschwänzen vornehmen und somit das Chromatin in eine geschlossene, transkriptionell inaktive Form (das Heterochromatin) überführen. Das Groucho wird phyisisch vom beta-Catenin aus dem TCF4-Komplex verdrängt und rekrutiert den Histonacetyltransferase-Komplex CBP/p300 durch den H3 und H4 an den Promotoren der Zielgene acetyliert, so wird die Chromatinstruktur für die Zusammensetzung des RNA-Polymerase-II-Präinitiationskomplexes geöffnet. Cyclin D1 und c-Myc sind zwei der direkt aktivierten Zielgene; Cyclin D1 arbeitet als Untereinheit und Regulator der Cyclin-abhängigen Kinasen (CDK4/CDK6), es phosphoryliert das Retinoblastomprotein (Rb) an den Serinresten (Aminosäureresten) Ser780, Ser795 und Ser807/811. Hypophosphoryliert bindet Rb sonst den Transkriptionsfaktor E2F und hält ihn inaktiv, nach der Phosphorylierung trennt sich jedoch E2F von Rb und wandert in den Zellkern um dort Gene für den Eintritt der S-Phase (Replikationsphase des Zellzyklus) zu aktivieren. Durch die daraus resultierenden Cyclin E, DNA-Polymerase α, Thymidylat-Synthase und PCNA Replikationsfaktoren tritt die Zelle in die Synthesephase ein, die Teilungsrate der MSCs im periostalen Gewebe und im Knochenmark erhöht sich durch diesen Prozess. C-Myc, das zweite Zielgen ist ein (bHLH-Leucin-Zipper-Familie-)Transkriptionsfaktor der mit Max heterodimeriesiert und an E-Box-Sequenzen (CACGTG) in Promotoren bindet. Es aktiviert Ribosomenbiogenese-Gene, Glutamin-Transporter (SLC1A5/ASCT2), Laktat-Dehydrogenase und Enzyme der Pentosephosphat-Wege und stellt damit sicher dass proliferierende MSCs ausreichend Nukleotide, NADPH und Biomasse für die (erfolgreiche) Zellteilung produzieren können. Gleichzeitig reprimiert c-Myc die CDK-Inhibitoren p21cip1 und p27Kip1 wodurch den Übergang durch den Restriktionspunkt erleichtert und Körperinduzierte Bremsen des Zellzyklus löst. Die Selbsterneuerung der Stammzellen wird durch das von Wnt regulierte Protein Bmi1. Dieses gehört zum PRC1-Komplex (Polycomb Repressive Complex 1) und sorgt dafür, dass Histon H2A an Lysin 119 monoubiquitiniert (reversible posttranslationale Veränderung, bei der ein einzelnes Ubiquitin-Molekül an den Lysin-Rest eines Zielproteins bindet) wird. Das resultiert in einer epigenetischen Stummschaltung des INK4a/ARF-Locus, der die Tumorsuppressoren p16INK4a und p19ARF kodiert. Das p16INK4a blockiert CDK4/6 und verhindert so die Rb-Phosphorylierung; p19ARF hemmt MDM2 und stabilisiert p53, was zur Seneszenz oder zum Zelltod führen kann. Wenn Bmi1 diese Auslöser der Seneszenz unterdrückt, bleiben die Stammzellen proliferativ und verweilen in einem jungen und undifferenzierten Zustand. Zeitgleich aktiviert das Beta-Catenin in MSC-Vorläufern (soweit diese auch nichtkanonische Wnt-Signalwege koausdrücken) die Transkription von oct4 und Sox2 (nicht zu verwechseln mit Socs2) die in Zusammenarbeit mit Nanog das Pluripotenz-Netzwerk bilden und frühzeitige Differenzierung unterdrücken wodurch die epigenetische Plastizität der Zelle aufrecht erhalten werden indem sie Chromatin in einen andauernden bivalenten Zustand versetzen und eine schnellere Aktivierung osteogener Gene ermöglichen ohne dass eine totale epigenetische Überarbeitung nötig ist. Nachdem die MSC diesen Prozess durchlaufen ist und in die osteogne Linie festgelegt wurde steht das Durchlaufen einer mehrstufigen Differenzierung an. In der Progenitorphase epxressiert die Zelle das Runx2 Gen und transkribiert aufgrund von COL1A1 und COL1A2 Kollagen Typ I. Zwei Alpha-1 und eine Alpha-2 Kette werden im rER (heilige referenz) zu pro-Alpha-Ketten translatiert und dann an spezifischen Prolinresten durch Prolyl-4-Hydroxylase hydroxyliert, wobei Vitamin C als Kofaktor eine wichtige Rolle spielt. Die Pro-Alpha-Ketten winden sich zu einer Dreierhelix zusammen und bilden Prokollagen welches sekretisiert wird und durch verschiedene Bindungs- und Loslösungsvorgänge als Tropokollagen der Kollagenmatrix Festigkeit geben. Gleichzeitig findet die Expression von alkalischer Phosphatase (ALPL/TNAP) statt, ALPL hydrolysiert anorganisches Pyrophosphat (PPi) zu zwei Phosphatmolekülen und neutralisiert so seine Mineralisationshemmung. Dadurch sinkt die lokale PPi-Konzentration und gleichzeitig erhöht sich die Phosphatverfügbarkeit was spontane Hydroxyapatit-Fällung ermöglicht. ALPL hydrolysiert zusätzlich das Pyridoxal-5-Phosphat zu Pyridoxal das Auswirkungen auf den Knochen-Vitamin-B6-Metabolismus hat. Im Stadium des reifen Osteoblasten wird durch die Kombination von Runx2, Osterix, ATF4 und beta-Catenin produziert die Zelle Proteine wie Osteocalcin, Osteopontin(SPP1) und BSP/IBSP die zur Mineralisierung gebraucht werden. Letztere beginnt wenn membranumhüllte Partikel, die Matrix-Vesikel die von der Plasmamembran der Osteoblasten stammen, sekretisiert werden. Sie enthalten eine hohe Konzentration an Kalzium-Ionen, Phosphat, ALPL und Phospholipase A2. Dieser Mix aus Stoffen erhält die Membranstruktur, passt Mineralkanäle an und modifiziert sie für den Mineralisierungsprozess, wenn die Kalzium-Phosphat Konzentration jedoch das Löslichkeitsprodukt überschreitet bilden sich innerhalb der Vesikel Apatit-Kristallkeime die fortlaufend wachsen bis sie ein Loch in die Membran reißen, anschließend wachsen sie in die Kollagenmatrix hinein (hauptsächlich in die Zwischenraumzonen der Kollagenfibrillen) wo sie durch Kollagenquervernetzung mechanisch verankert werden, so verkalkt bzw mineralisiert der zukünftige Knochenteil in der zweiten Phase der Ossifikation. Der arguably wichtigste Effekt für eine permanente Knochenbildung ist wohl dass WAY316606 durch den Wnt-Signalweg eine antiapoptotische Wirkung freisetzt (die Apoptase ist eine Variation des geregelten Zelltods). Das beta-Catenin aktiviert die Transkription von BIRC5, auch “Survivin” genannt, da Zellen die es transkribieren dem induzierten Suizid entgehen und überleben (engl. “to survive”). Survivin stammt aus der IAP-Famile (Inhibitor of Apoptosis Proteins), es bindet/inaktiviert Casepase-3 und Casepase-9 welche die beiden zentralen Effektorcaspasen (intrazellulär vorkommende Proteasen mit einem Cysteinrest im aktiven Zentrum) des Apoptasewegs sind. Beta-Catenin abhängige Regulation betrifft auch die Bcl-2 Transkription, das ist ein Protein der äußeren Mitochondrienmembran und hemmt dort die Freisetzung von Cytochrom c ins Zytosol indem es durch direkte Protein Interaktion Bax und Bak isoliert. Ohne die Freisetzung des Cytochrom c kommt es zu keiner Bildung des Apoptosoms (bestehend aus Cytochrom c, Apaf-1 und Procaspase-9) und die Caspasekaskade wird nicht initiiert. Unter Wnt-stimulation sezernieren Osteoblasten autokrin IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1), es bindet den IGF-1-Rezeptor (IGF1R) und aktiviert den PI3K/Akt-Signalweg. Akt phosphoryliert und inaktiviert FOXO3a (nicht verwechseln mit FOXO4a) und BAD (Bcl-2 Antagonist). Gleichzeitig aktiviert Akt mTORC1 wodurch die Translation von Proteinen mit 5-UTR-Strukturen (wie z.B. Cyclin D1) gefördert wird. Der Wnt-Signalweg greift auch in die wichtigste Kommunikationsachse zwischen knochenbildenden und knochenabbauenden Zellen ein. Das RANKL (Receptor Activator of NFKB Ligand) Transmembranprotein das von Osteoblasten und Stromazellen an ihrer Oberfläche exprimiert wird bindet an den RANK Rezeptor von Osteoklasten und Osteoklastenvorläufer, diese Interaktion rekrutiert TRAF6 (TNF Receptor-Associated Factor 6) an den Rezeptor was die Aktivierung von NFKB, MAPK (ERK, p38, JNK) und NFATc1 (Nuclear Factor of Activated T-Cells, cytoplasmic 1) initiiert. Sie aktivieren Gene welche den reifen Osteoklasten ausmachen (darunter TRAP, Cathepsin K, MMP-9, αv-Integrin, Chlorid-KCLCN7 und CAII). Das durch Wnt freigesetzte beta-Catenin aktiviert in Osteoblasten jedoch direkt die Transkription von OPG dessen RANK-ähnliche CRDs mit höherer Affinität als RANK um die Bindung an RANKL konkurriert, sobald RANKL von OPG neutralisiert wurde ist eine Aktivierung von RANK ausgeschlossen und der gesamte oben beschriebene Prozess der erweiterten Osteoklastogenese findet nicht statt. Auch direkter Einfluss auf Osteoklastenvorläufer (Progenitoren aus dem Knochenmark) wird durch beta-Catenin ausgeübt, es hemmt die c-Fos Expression, welches für die NFATC1 Induktion unabdingbar ist: c-Fos und c-Jun Heterodimere binden sich an AP1-Elemente im NFATC1-Promotor und leiten dort die frühe NFATC1-Transkription ein die vor der Autoamplifikation stattfinden muss. Auch wenn RANK aktiviert wurde, reduziert Wnt die TRAF6 Signalkapazität indem es Axin2 aktiviert dass sowohl das negative Feedback des Wnt-Signalweges reguliert als auch eben bei TRAF6s Sensibilität eingreift.

Effekte auf die Knochenfugen

Da die Stimulation des normalen Knochenwachstums geklärt ist und ein weitreichender und stark positiver Effekt festgestellt wurde, folgt nun die Wirkungsanalyse auf das Wachstum, bzw. die Knochenfugen. Genau wie im normalen Knochenaufbau steigt Verfügbarkeit von Wnt-Liganden stark an wenn SFRP1 (und 2) dort gehemmt werden, da diese sonst besonders stark exprimiert werden und mit DKK1 und Notum eine Suppresionsschicht bilden. Ohne diese Suppression erreichen in der Ruhezone vor allem Wnt3a und Wnt7b die Frizzled-Rezeptoren der epiphysealen Stammzellen, sog. epSSCs(epiphyseal skeletal stem cells). Besonders werden diese durch einen anderen pathway (ihh) beeinflusst, vielleicht mache ich zu dem auch noch einen thread. Diese Bindung und die anschließende Akkumulation des beta-Catenins reicht knapp aus um eine Verschiebung der assymetrischen Zellteilung zu erreichen, die Tochterzelle mit einem höheren beta-Catenin Niveau steigt in das chondrogene Differenzierungsprogramm ein während die Tochterzelle mit der kleineren Dosis das Sox9 dominant hält und den Stammzellenpool erneuert. Dies basiert auf der ungleichen Verteilung von Numb in der Mitose, es hemmt Notch und senkt daher in einer der Tochterzellen dessen Signalweg wodurch die beta-Catenin Wirkung verstärkt zur Geltung kommt während in die andere Zelle durch ein erhöhtes Notchsignal in einen undifferenzierten Zustand stabilisiert wird. WAY führt also zu einem erhöhten Nachschub an Chondrozyten ohne dass die Stammzellkapazität beeinflusst wird. Ist die Inhibition der SFRPs zu hoch kann dieser Effekt auch negative Folgen haben, ein exzessives beta-Catenin level treibt nämlich beide Tochterzellen in die Differenzierung, was den Stammzellpool unwiderruflich und frühzeitig ausschöpft. Übermäßiges c-Myc würde außerdem den AFR(AryanFoidRxpist referenz?)/p53 Seneszenzweg aktivieren wodurch auch verbleibende epSSCs in einen Wachstumshalt gedrängt würden. Dadurch das WAY die Derepression jedoch nur teilweilse puffert und DKK1 oder Notum aktiv bleiben, hat es gegenüber direkten Wnt-Agonisten den Vorteil eines weit niedrigeren Risikos der Überaktivierung. In den Chondrozyten der Proliferationszone führt der Wnt-Signalweg über beta-Catenin zu CDK4/6 und den beschleunigten S-Phasenübergang, der Zellzyklus läuft schneller ab, es werden mehr Mitosezyklen durchlaufen und dadurch mehr Zellen gebildet pro Zeiteinheit gebildet. Über den PCP-Ast (Frizzled/Dvl/RhoA/ROCK) richtet WAY die Teilungsebene rechtwinklig zur Wachstumsachse aus wodurch untgeordnetes Wachstum verhindert wird. Bedeutsam ist hier dass es tatsächlich Interaktionen mit dem Ihh (Indian Hedgehog (Protein)) bzw PTHrP Pathway gibt: das Beta-Catenin in vor-hypertrophen Chondrozyten steigert die Ihh-Transkription weil der Ihh-Promotor TCF/LEF-Bindungsstellen enthält. Durch mehr Ihh gibt es im angrenzenden Bereich auch mehr PTHrP Produktion, mehr PTHrP bedeutet dann einen längeren Zellverbleib im Zellzyklus der Proliferationsphase. Insgesamt wird die Proliferationsphase also sowohl in einzelnen Zyklen beschleunigt als auch insgesamt verlängert.

In der Hypertrophiezone wird die Volumen Vergrößerung durch WAY über zwei verschiedene zusammenlaufende Mechanismen gesteigert. Erstens aktiviert das Beta-Catenin in vor-hypertrophen Chondrozyten zusammen mit Runx2 die Transkription von Kollagen X und MMP-13 wodurch der Eintritt in die Hypertrophie beschleunigt und der Start des tatsächlichen Wachstums akzeleriert wird (hihi akzellerationismus awd und so). Zweitens sekretisieren umliegende Stromazellen wnt-vermittelt IGF1 was die Akt/mTORC1 Aktivität in hypertrophen Chondrozyten erhöht. Dadurch wird die Translation von Strukturproteinen und die Wasseraufnahme gesteigert und damit das Endvolumen (und somit die daraus folgende Größe) maximiert. Man könnte denken dass die VEGF-Expression (Voraussetzung für Gefäßinvasion der Metaphyse) durch Runx2 unter Wnt-Einfluss hochreguliert wird und dadurch der übergang von Knorpel zu Spongiosa unkoordinierter wird, die Auswirkung lässt aber maximal eine zeitliche Präzisionssteigerung zu.


Einfluss auf das Wachstum der Wirbelsäule

Das Wachstum der Wirbelkörper erfolgt anders als beu Röhrenknochen. Über zwei endochondrale Wachstumsplatten pro Wirbelkörper (kranial und kaudal), den vertebralen Ringapophysen, den zentralen vertebralen Wachstumsfugen und durch intramembrane Ossifikation im Bereich der außenliegenden Elemente (Wirbelbögen, Querfortsätze). Die Dualität der Wirbelossifikation gibt WAY-316606 die Möglichkeit an der Wirbelsäule über zwei mechanistisch unterschiedliche Wege zu wirken. In den Wirbelstammzellen, die man zur Unterscheidung vertebrale skelettale Stammzellen (vSSCs) taufen kann, führt die Hemmung zur gleichen beta-Catenin vermittelten Verschiebung der asymmetrischen Zellteilung wie die, die vorher von mir beschrieben wurde. Ein wesentlicher Unterschied besteht in der Dichte der Expression von Ihh. In vertebralen Wachstumsfugen ist die Signalachse von Ihh weniger robust als in Röhrenknochen weil die Wachstumsplatten flacher und dünner sind. WAY kann die beta-Catenin vermittelte Ihh-Expression in vor-hypertrophen Chondrozyten steigern, aber der angewendete Effekt auf den PTHrP-Kreislauf ist quantitativ geringer. Die BMP-Signalachse spielt hier eine lückenfüllende Rolle denn die Präsenz von BMP2 und BMP4 ist in vertebralen Wachstumsfugen höher als in den Epiphysenfugen. Wnt bzw Beta-Catenin kann die BMP-Signalgebung indirekt stärken, wenn es die BMPR1A (BMP-Rezeptor Typ 1A) Expression auf Chondrozyten erhöht und gleichzeitig Noggin, das sonst als Antagonist zu BMP wirkt, transkriptionell unterdrückt. Die BMP-vermittelte Chondrozytenproliferation (über Smad1/5/8, Runx2) wird unter WAY verstärkt, was einen Teil des abgeschwächten Effekts von Ihh wiedergutmacht. Die hypertrophe Differenzierung in vertebralen Platten wird durch mechanische Einflüsse gesteuert, das Körpergewicht übt eine kompressive Belastung auf das Gelenk ausgeübt, die in hypertrophen Chondrozyten mechanisch-sensitive Ionenkanäle (Piezo1/2) aktiviert und einen Kalziumeinstrom auslöst, der indirekt über die Calmodulin-Kinase II (CaMKII) anschließend die Phosphorylierung von HDAC4 verändert un die MEF2C-abhängige Hypertrophiegenexpression moduliert. Die Aktivierung von beta-Catenin ist in hypertrophen Chondrozyten unter WAY deutlich erhöht weshalb Runx2 stabiler ist und weniger durch SMURF1/2 abgebaut wird, das gleiche Prinzip wie bei normalen Knochen. Daher sind die hypertrophen Chondrozyten jedenfalls weniger empfindlich gegenüber negativen mechanischen Signalen, was trotz Druckausübung die Hypertrophie ermöglicht. Sowohl die Wirbelbögen, Processus spinosi und die Querfortsätze ossifizieren innerhalb der Membran, die MSCs differenzieren aus dem periostalen Gewebe ohne Knorpelzwischenschritt direkt zu Osteoblasten. Weil SFRP1 in periostealen Progenitorzellen besonders hoch exprimiert ist, entfaltet WAY dort die stärksten direkt osteoanabolischen Effekte. Der Inhibitionsvorgang mit anschließender Akkumulation, Genaktivierung und ALPL/Vesikel Mineralisierung ist derselbe wie vorher. Die Processus spinosi und Querfortsätze wachsen hauptsächlich durch periostale Apposition (nachfolgende Anlagung neuer Knochenlamellen an die bereits bestehenden) während WAY die Appositionsrate anhebt indem es die Rekrutierung der Osteoblasten aus dem Periost beschleunigt und das OPG zu RANKL Verhältnis manipuliert wodurch die Resorption durch Osteoklasten gesenkt wird. Durch die trabekuläre Oberfläche der Spongiosa gibt es erheblich mehr Kontaktstellen von Osteoblasten und Osteoklasten was die Möglichkeit zur Resporptionshemmung erhöht, das Ergebnis ist eine verbesserte Trabekeldicke durch verstärkte Apposition. Auch auf Mineralisierungsebene wirkt der Wnt-Signalweg indem BSP und Osteocalcin zu einer höheren sekundären Mineralisierung des Osteoids führen. Die vertebralen Wachstumsfugen liegen direkt neben Grund- und Deckplatten der Wirbelkörper und die sind mit den Bandscheiben verbunden. In dieser Übergangszone finden sich spezielle Chondrozyten des Endplattenknorpels und Fibroblasten des äußeren Anulus (Anulus fibrosus, Bandscheibenteil).WAY beeinflusst diese Zone indem es die gleiche Wnt induzierte Chondrozytenproliferation in den Endplattenknorpelzellen stimuliert wie in den Wachstumsfugen. Es entsteht eine Verdickung des Endplattenknorpels und damit eine größere Pufferschicht zwischen dem belasteten Nucleus pulposus und der mineralisierten Wirbelkörpermatrix. Bei offenen vertebralen Wachstumsfugen führt diese Proliferation zu direkter Höhenzumahme, bei geschlossenen Fugen findet sich eine reine strukturelle Verbesserung. Aus in-vitro Studien geht außerdem hervor dass eine Überexpression von SFRP1 in Bandscheibenzellen mit degenerativen (im Gegensatz zu regenerativen) Prozessen assoziiert ist, was natürlich nichts beweist aber trotzdem auf eine mögliche Kausalität hinweist. Die gesamte Wirbelsäule enthält proportional mehr rotes Knochenmark als fast alle Röhrenknochen, das vertebrale Knochenmark ist ein Hauptreservoir für MSCs und HSCs (hämatopoetische Stammzellen). CAR-Zellen (CXCL12-reiche reticuläre Zellen) und Sinusoidalendothelzellen bilden die MSC Nische. Da WAY die Wnt-Aktivierung in vertebralen MSCs und deren Proliferation und osteogene Differenzierung erhöht, verändert es auch die Zusammensetzung der Nischen. Mehr Osteoblasten-Vorläufer können über CXCL12 und SCF die HSC-Retention im Mark beeinflussen. Das ist ein Nebeneffekt der zwar für das Wachstum selbst irrelevant ist aber die hämatopoetische Funktion der wachsenden Wirbelsäule beeinträchtigen kann wenn die Osteoblastogenese so stark ist, dass das Markvolumen eingeschränkt wird. Das Zusammenlaufen der verstärkten Stammzellaktivität, Chondrozytenproliferation, Hypertrophie und Apposition gibt WAY-316606 in der Theorie einen erheblichen Einfluss auf das Wachstum bzw den Wachstumsprozess der Wirbelsäule.


Edit:
Diy zunahme ist wohl die orale Einnahme von WAY316606 am Besten, dazu mein anderer Guide https://looksmax.org/threads/guide-way316606-orale-einnahme.2123919/
Ende:)
Da nun alle meiner WAY-Effekte geklärt sind möchte ich mich nochmal für Fragen diesbezüglich zur Verfügung stellen. Ich hoffe der Thread hat euch gefallen auch wenn er wohl etwas schwer zu lesen war.
@Softmax09 @armemann Ka wen ich taggen soll bitte lest es hat lange gedauert:hnghn:
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dnr
 
  • Ugh..
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fraudster#1 said:
dahm nigga whats up with the german session:lul:
heil hitler or something like that
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He's a 90iq faggot who's mad at me lmao
Probably couldnt even comprehend the thread content
 
Niebvll said:
Vorwort

Es wird vorkommen, dass an manchen Stellen für griechische Buchstaben die latinisierte ausgeschriebene Schreibweise und an anderen der echte griechische Charakter steht. Das liegt daran dass ich häufigere Begriffe ausgeschrieben habe (zb beta-Catenin) aber manchmal einzelne Begriffe, vor allem wenn sie schwerer zu merken/schreiben waren, direkt aus meinen Materialien rauskopiert und eingefügt habe. Es kann auch vorkommen dass Textstellen doppelt stehen weil meine Notizen app (notion) manchmal rumgespinnt hat. Es folgt ein Analyse link zur KI Detektion und eine Liste an Songs die ich gehört habe während ich den geschrieben habe. Es ist ein etwas längerer Thread deshalb würde ich euch empfehlen eine Playlist anzumachen anstatt eines einzelnen Songs. Beispielsweise diese hier wenn ihr zu faul seid jetzt eine anzumachen:



Einige Songs die ich beim Schreiben gehört habe:

All the things she said, Sk8er boy, Wildest dreams, Smells like teen spirit, Teenage dirtbag, восвращайся, Last summer, The raven, грустный реп, Psycho dreams

Ki -Check


Was ist WAY316606 überhaupt?

WAY316606, kurz WAY, ist eine synthetische niedermolekulare Verbindung, ein sog. “Small Molecule Inhibitor”. Ursprünglich von Wyeth Pharmaceuticals entwickelt um Osteoporose (Knochenschwund) zu behandeln. Chemisch handelt es sich um 5-(phenylsulfonyl)-N-(piperidin-4-yl)-2(trifluoromethyl)benzenesulfonamid mit der Summenformel C₁₈H₁₉F₃N₂O₄S₂. Nach langjähriger Benutzung als Medikament vieler Osteoporose-Patienten erlangte es noch mehr Bekanntheit, da es in einer Studie das Haarwachstum anregte (jfl an baldcels @zigeuner), in diesem Thread geht es jedoch um das Potenzial für Knochenwachstum.


WAY wirkt weder direkt auf die Haare, noch direkt auf die Knochen sondern es blockiert das SFRP1 Protein, dieses bremst normalerweise die Wnt/Beta-Catenin Signalkette, jeder der sich mit Heightmax außeinander gesetzt hat kennt den wnt pathway und andere Zusammenhänge zb über CXXC5 (und dessen Hemmung durch Ky19382). Die Theorie ist, dass wenn WAY das SFRP1 blockiert, der beta-Catenin Pathway freier abläuft und das Knochenwachstum anregt, was unter anderem für Langknochenumbau und Gesichtsknochenstruktur relevant werden könnte.


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Bescheidene Ablauf-Darstellung(von mir)


Basisverständnis zur Wnt/beta-Catenin Signalkette


Man stelle sich vor die Zellen befolgen für jede Aktion eine “Befehlskette”, Wnt ist eine solche für das Wachstum und die Erneuerung und ist in fast allen Tieren vorhanden. Sowohl Zellteilung, Zellspezialisierung (relevant für Knochenumbau) und auch Phaseneinteilung werden von ihr kontrolliert. Wnt-Proteine (Botenmoleküle) werden von Zellen ausgeschüttet und binden an Frizzled und LRP5/6 Rezeptoren an der Zelloberfläche. Das beta-Catenin Protein, welches zwar auch ohne Bindung im Zellinneren freigesetzt wird, sonst jedoch durch einen Proteinkomplex aus hauptsächlich (aber nicht nur) GSK3beta abgebaut und zerstört wird, bleibt nach Bindung erhalten da Axin an die Zellmembran rekrutiert wird und den Abbauprozess zur Inaktivität zwingt, das Beta-Catenin stabilisiert und sammelt sich also im Zytoplasma. Von dort wandert es in den Zellkern und aktiviert dort bestimmte Gene (Genexpression) wovon drei eine extreme Wichtigkeit genießen; Runx2 und Osteocalcin, beide sind entscheidend für die Entstehung und anschließende Aktivität von Knochen(aufbau)zellen (Osteoblasten). Osteoblasten, bzw Osteoblasts sollte jeder hier schonmal gehört haben. Falls nicht seid ihr retards aber ich füge eine kleine Knochenaufbau Erklärung dem Thread hinzu.

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Wnt bindet ungehindert an den Zellrezeptor, beta-Catenin wird freigesetzt und aktiviert Zielgene


I. Knochenaufbau


Knochen bestehen aus lebendem Gewebe, das aus drei Hauptzelltypen, den Osteoblasten, Osteozyten und Osteoklasten. All diese Zellen liegen in einer extrazellulären Matrix, die zu etwa 45 % aus anorganischen Mineralien (vor allem Calcium- und Phosphatverbindungen) besteht, zu 30 % aus organischen Bestandteilen (wie Kollagen) und Wasser enthält.


II. Relevante Knochenzellen


Osteoblasten sind die Knochenbaustellen des Körpers. Sie entstehen aus mesenchymalen Stammzellen und sitzen vor allem an der Knochenoberfläche, dort, wo Wachstum, Umbau oder Reparatur passieren. Biochemisch gesehen sind Osteoblasten wahre Proteinproduzenten. Ihr Zytoplasma ist reich an rauem endoplasmatischem Retikulum, denn sie stellen ständig Kollagen und andere Matrixproteine her. Der größte Teil der organischen Knochenmatrix besteht aus Kollagen Typ I, das dem Knochen seine Zugfestigkeit verpasst. Dazu kommt Osteocalcin, Osteopontin, Bone-Sialoprotein und verschiedene Proteoglykane. Nachdem das Osteoid, also die organische Matrix, aufgebaut ist, setzen Osteoblasten Enzyme wie die alkalische Phosphatase frei. Die fördern die Einlagerung von Calcium und Phosphat, sodass Hydroxylapatit-Kristalle entstehen die den Knochen härten. Osteoblasten steuern außerdem den Knochenumbau, indem sie Signalmoleküle produzieren, die Osteoklasten beeinflussen. Ein Teil der Osteoblasten stirbt nach getaner Arbeit, ein anderer Teil wandert in Osteozyten über oder bleibt als ruhende Zellen an der Knochenoberfläche.


Osteozyten sind die zahlenmäßig stärkste Knochenzelle und machen ungefähr 90–95 Prozent aller Knochenzellen aus. Sie stammen von Osteoblasten, die während der Bildung vollständig in die eigene Matrix eingebettet werden. In winzigen Höhlen, Lakunen genannt, liegen sie und sind über ein weit verzweigtes Netz aus feinen Kanälchen verbunden. Durch diese Fortsätze tauschen sie Nährstoffe, Ionen und Signale aus. Osteozyten fungieren als mechanische Sensoren des Skeletts: Wird der Knochen belastet, verändert sich die Flüssigkeitsströmung in den Kanälen, und die Zellen reagieren darauf, indem sie Signalstoffe freisetzen, die Aufbau oder Abbau steuern. Besonders wichtig ist das Protein Sclerostin, das die Aktivität der Osteoblasten hemmt. Außerdem schütten sie RANKL aus, was die Bildung von Osteoklasten anstößt, und FGF23, ein Hormon, das den Phosphatstoffwechsel und die Vitamin-D-Aktivität reguliert. So koordinieren Osteozyten den gesamten Knochenumbau und gelten als zentrale Steuerzentrale des Knochengewebes.


Osteoklasten sind große, mehrkernige Zellen, deren Aufgabe der Knochenabbau ist. Anders als die Osteoblasten stammen sie nicht aus mesenchymalen Stammzellen, sondern aus der hämatopoetischen Zelllinie. Mehrere Vorläuferzellen verschmelzen zu einem großen Osteoklaste mit vielen Zellkernen. An der Knochenoberfläche kommt eine stark gefaltete Membranstruktur die man “ruffled border” nennt, zum Vorschein. Dort befinden sich Protonenpumpen und Chloridkanäle, mit denen die Zelle Salzsäure in den Resorptionsraum pumpt. Die Säure löst die mineralische Knochenkomponente auf. Danach setzen Osteoklasten Enzyme wie Cathepsin K und verschiedene Matrix-Metalloproteinasen frei, die Kollagenfasern und andere organische Bestandteile abbauen. Das freigesetzte Calcium und Phosphat sorgt für die ständige Erneuerung des Skeletts. Ohne Osteoklasten gäbe es keine Reinigung alter oder beschädigter Knochenbereiche. Gutes Skelett basiert auf dem Gleichgewicht von Osteoklasten und Osteoblasten.


Osteoprogenitorzellen sind die Vorläufer der Osteoblasten. Man findet sie vor allem im Periost (Knochenhaut), im Endost (innere Knochenauskleidung) und im Knochenmark. Optisch ähneln sie Fibroblasten und haben noch nicht die hochentwickelten Proteinfabriken reifer Osteoblasten. Ihre Hauptaufgabe: bei Bedarf neue Osteoblasten bereitzustellen. Während Wachstum, Frakturen oder normalem Knochenumbau werden sie aktiviert und teilen sich. Anschließend differenzieren sie sich schrittweise zu reifen Osteoblasten. Dieser Prozess wird von vielen Wachstumsfaktoren geregelt, darunter BMPs (Bone Morphogenetic Proteins), Wnt-Signale und verschiedene Hormone. Osteoprogenitorzellen bilden so die regenerative Reserve des Knochens und sind entscheidend für die lebenslange Erhaltung der Knochenmasse.


Knochenoberflächenzellen sind ruhende Osteoblasten, die aktuell keine Matrix mehr produzieren. Sie bedecken große Teile der Knochenoberfläche als eine dünne Schicht. Sie kontrollieren den Austausch von Calcium und Phosphat zwischen Knochen und Blut, schützen die Knochenoberfläche und unterstützen den Umbauprozess. Wenn ein Bereich umgebaut werden soll, senden sie Signale aus, die Osteoklasten und Osteoblasten rekrutieren. Unter bestimmten Bedingungen können sie wieder zu aktiven Osteoblasten werden.


Chondrozyten sind die Zellen des Knorpels. In den Wachstumsfugen langer Knochen bestimmen sie das Längenwachstum. Sie bauen eine Matrix aus Kollagen Typ II, Aggrecan, Chondroitinsulfat, Keratansulfat und Hyaluronsäure auf, die viel Wasser bindet und dem Knorpel Druckelastizität verleiht. In der Wachstumsfuge durchlaufen Chondrozyten verschiedene Stadien: ruhende Zellen, proliferierende Zellen, die sich schnell teilen, und hypertrophe Zellen, die deutlich größer werden. Die hypertrophen Zellen produzieren Kollagen Typ X und fördern die Verkalkung der Matrix. Am Ende sterben sie oft ab während Blutgefäße, Osteoblasten und Osteoklasten in den Bereich einwandern und der Knorpel durch Knochen ersetzt wird. Dieser enchondrale Ossifikationsprozess sorgt für das Längenwachstum und Steigerung des Knochenvolumens.


Knochenmark-Stromazellen (BMCs) sind multipotente mesenchymale Stammzellen des Knochenmarks. Sie dienen als Ursprung für mehrere Gewebearten. Aus ihnen entstehen Osteoblasten, Chondrozyten, Fettzellen, Fibroblasten und weitere Zellen des Mesenchyms. Biochemisch zeichnen sie sich durch flexible Genexpression aus, die sich je nach Signalmolekülen anpasst. Im Knochenmark bilden sie außerdem einen wichtigen Teil der Mikroumgebung, die Blutstammzellen unterstützt. Sie produzieren Wachstumsfaktoren, Zytokine und Bestandteile der Extrazellulärmatrix und tragen so indirekt zu Blutbildung und Gewebeerneuerung bei.


III. Wachstumsfugen


Die Wachstumsfugen sind in drei Zonen aufgeteilt;

Ruhezone
Dies ist die oberste Schicht der Wachstumsfuge, direkt am Ende des Knochens. Die Zellen hier sind größtenteils inaktiv und teilen sich nur selten. Sie dienen als eine Art Vorrat an Knorpelzellen. Ihre Aufgabe besteht darin, bei Bedarf langsam neue Zellen für die darunterliegenden Schichten bereitzustellen.


Proliferationszone
Dies ist die aktive „Produktionszone“. Die Knorpelzellen teilen sich rasch und ordnen sich in regelmäßigen Säulen an, ähnlich wie aufeinandergestapelte Münzen. Jedes Mal, wenn sie sich vermehren, tragen sie ein kleines Stück zum Längenwachstum des Knochens bei. Hier findet der größte Teil des tatsächlichen Körperwachstums statt. Es ist der aktivste Bereich der Wachstumsfuge.


Hypertrophiezone
In dieser Zone hören die Zellen auf, sich zu teilen, und beginnen stattdessen stark zu wachsen. Durch ihre Vergrößerung tragen sie dazu bei, den Knochen weiter zu verlängern. Gleichzeitig bereiten sie das Gewebe vor, indem sie die Knorpelmatrix verhärten. Schließlich sterben die Zellen ab, und der verhärtete Knorpel wird durch echten Knochen ersetzt. Dies ist der letzte Schritt, bevor der Knorpel in festen Knochen umgewandelt wird.


SFRP1 und dessen Hemmung


SFRP1 ist ein 35 kD Protein aus 313 Aminosäuren, der Name ist die Kurzform für Secreted Frizzled-Related Protein und wenn es jetzt bei euch nicht klingelt seid ihr verloren. Frizzled-Related, wie der Frizzled-Rezeptor, der Name ist kein Zufall: SFRP1 ähnelt dem Frizzled-Rezeptor in der Struktur und fungiert als molekularer Köder (Decoy-Rezeptor) für die Wnt-Botenmoleküle, bevor sie an die Zellrezeptoren binden können werden sie also abgefangen. Dieser Vorgang verhindert übermäßiges und unkontrolliertes Wachstum, im Alter steigt SFRP1 jedoch an und Osteoporose-Patienten haben einen deutlich erhöhten Wert. Das führt zu Knochenschwund da zu wenig Wnt-Signale den Knochenaufbau durch Osteoblasten zur Erhaltung anregen und der Abbau durch Osteoclasten überwiegt.



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Wnt wird vor Rezeptorbindung von SFRP abgefangen, es findet keine Genaktivierung statt


SFRP1 arbeitet generell über zwei Domänen, die Cysteine-Rich Domain (CRD), welche der extrazellulären Struktur des Frizzled-Rezeptor deutlich ähnelt und diese besetzt oder inaktive Komplexe zur blockierung der Rezeptoren bildet um die Signalweiterleitung zu unterbinden. Und andererseits die c-terminale Netrin Domäne, diese interagiert direkt mit dem Wnt und fängt es wie vorher erklärt ab, um die Aktivierung der Wnt Signalwege (bspw. durch beta-Catenin) zu hemmen. Im Gegensatz zur CRD kann die Netrin-Domäne unabhängig und selbstständig die volle Funktion des SFRP1 ausführen und ist nicht auf Zellrezeptoren angewiesen, für die Affinität bestimmter Wnt-Liganden ist jedoch die CRD-Domäne entscheidend. Interessanterweise ist die letztere auch maßgeblich für die Ausprägung des Vollproteinphänotyps in der embryonalen Entwicklung, es kontrolliert nämlich den Ausgleich zwischen Hippocampus- und Neokortex-Entwicklung indem es Wnt- und Notch-Signalisierung steuert. Auch intrazellulär agiert SFRP1, dort wird es unter RANKL (Receptor Activator of Nuclear Factor Kappa-B Ligand) Stimulation nicht nur sezerniert sondern es verbleibt dort und wird teilweise wiederaufgenommen. Im Zytoplasma und Kern kann es dann direkt an die Armadillo-Repeats des beta-Catenins binden, so maskiert es die Transaktivierungsdomäne von beta-Catenin oder verhindert einfach dessen Bindung an Transkriptionsfaktor TCF4. Die externw Aktivierung des kanonischen Pathways durch Zellmembranrezeptoren ist also nicht ausreichend, vor Aktivierung der Zielgene beendet SFRP1 die Signalweiterleitung, zumindest teilweise.


WAY316606 als SFRP1 Hemmer


WAY31660 nutzt aus, dass sich SFRP1 direkt an Wnt-Proteine binden muss um zu wirken, es bindet sich zuerst an die Netrin-Domäne und blockiert so jegliche Bindung und Neutralisierung des Wnts. Es hat eine EC50 für Wnt-Luciferase Aktivität von U2-OS Zellen von 0,65 µM. WAY316606 bindet an SFRP1 mit einer KD von 0,08 µM.


Die mittlere effektive Konzentration (EC50) bzw. mittlere effektive Dosis (ED50) beschreibt die nötige Dosis ein Wirkstoffs, die bei 50 % der Individuen zur erwünschten therapeutischen Wirkung führt. Sie wird grundsätzlichin Stoffmenge pro Volumen angegeben, beispielsweise Mikromol pro Liter (µM).


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Dosis-Wirkungs-Kurve zur Darstellung der ED50/EC50


Die KD ist die Bindungsaffinität und beschreibt wie stark die Wechselwirkung zwischen einem Biomolekül und seinem Liganden ist. Ein Ligand ist dabei ein Molekül welches an einen spezifischen Rezeptor bindet um eine biochemische Reaktion zu erbringen. Es gitb drei Klassen von Liganden die primär nach ihrer Wirkung aufgeteilt werden:


  1. Agonisten, Liganden die einen Rezeptor aktivieren und die Wirkung des natürlichen Botenstoffes imitieren
  2. Antagonisten, Liganden die den Rezeptor durch eine Bindung blockieren ohne ihn zu aktivieren, sie verhindern dass Ago ihre Wirkung entfalten
  3. Inversive Agonisten, Liganden die den inaktiven Zustand eines Rezeptors stabilisieren und dessen basale Aktivität reduzieren


SFRP2 und situationsbedingte Funktionweise

Im Gegensatz zum SFRP1 welches primär als klassischer Inhibitor agiert, ist SFRP2 (Secreted Frizzled-Related Protein) ein kontextabhängiger Modulator. SFRP2 bestwht aus 295 Aminosäuren, also 18 weniger als SFRP1, mit einer kDa von ca. 34, im Grunde teilen beide Proteine den Basisaufbau der zwei Domänen (CRD und C-terminale NTR), sie unterscheiden sich jedoch in dessen funktioneller Nutzung.


Primäre Unterschiede finden sich in der chemischen Funktionsweise und Domänen-Interaktion, die CRD des SFRP2s zeigt eine extrem hohe Homologie zum Wnt-Bindungsbereich des Frizzled-Rezeptors auf weshalb das SFRP2 anders als SFRP1 meist biphasisch wirkt: Bei hoher Konzentration bindet das SFRP2 über NRT direkt an Wnt-Liganden (insb wnt5a) und blockiert somit jegliche Bindung an Rezeptoren wodurch die Wnt/Beta-Catenin Signalkette unterbrochen wird. Bei niedriger Konzentration fungiert es als Transportprotein, es bindet Wnt-Liganden und präsentiert sie dem Rezeptor oder stabilisiert die Ligand-Rezeptoe Bindung wodurch die Signalübertragung tatsächlich verstärkt wird. Es kann auch als Agonist agieren um ohne Anwesenheit eines Wnt Proteins die Frizzled-Rezeptoren zu aktivieren. Der entscheidene mechanistische Unterschied liegt also an der abweichenden Funktionsart je nach Regulation des SFRP2s. Bei Stabilisationsprozessen leitet es den Wnt/PCP Pathway von Fz7 auf den Ror2 Rezeptor um und gibt dem Wnt5a eine stärkere Rezeptorbindung an die Zellmembran während es zugleich sie Endozytose des Fz7 blockiert. Durch diesen Mechanismus sind Gewebeorganisationen wie konvergente Extensionen (morphogenetische Prozesse in der Gastrulation, Neurulation und Organogenese bei der Gewebe schmaler und länger wird) in embryonaler Entwicklung erst möglich.


WAYs biochemischer Wirkmechanismus

Als niedermolekularer Inhibitor (Diarysulfon-Sulfonamid-Derivat), bindet WAY sich nicht direkt an die Wnt-Proteine oder Frizzled-Rezeptoren sondern an die Hemmungsproteine SFRP1 und SFRP2. Im folgenden Abschnitt behandeln wir die Auswirkungen auf die Knochen(re)modellierung und den daraus entstehenden möglichen Nutzen für faziales Knochenwachstum. Wie vorher erwähnt besitzen beide dieser Proteine eine C-terminale Netrin-Domäne (NTR). An dessen Tasche bindet sich WAY316606, durch Wasserstoffbrückenbindungen mit konservierten Aminosäureresten, an und verdrängt das Wnt, es wird so eine sterische Hinderung bzw. allosterische Konformationsänderung induziert und die Bindungsstelle für Wnt-Liganden wird physisch unzugänglich gemacht oder verliert durch Verformung ihre Passform. Die SFRP1 und SFRP2 Proteine sind nun nicht mehr in der Lage kanonische Liganden (insb. Wnt3a und Wnt5a) abzufangen und zu binden, selbst wenn die Bindung durch WAY316606 danach gelöst wurde. Ab dem Andockzeitpunkt ist der SFRP-WAY-Komplex bezüglich der Wnt-Sequentierung funktioniell inaktiv. Im Anschluss an die Neutralisierung des SFRP1s und eines Teils des SFRP2s, können Liganden nun ungehindert an Zellrezeptoren binden. Durch die ausgesetzte Phosphorylierung des beta-Catenins und die anschließende Kerntranslokation werden Co-Repressoren der TCF/LEF-Transkriptionsfaktoren verdrängt und zusätzlich zur Genexpression das OPG aktiviert da WAY316606 zusätzlich in die Zelle selbst eintritt, dort SFRP1 bindet und dessen Komplexe mit beta-Catenin auflöst. Erst dadurch wird Hemmung der Osteoklastogenese z.B. durch NFATc1-Unterdrückung möglich. WAY316606 manipuliert indirekt die MSCs indem die Wnt-Aktivierung die Osteogenese induziert und die Adipogenese absetzt (Revisionskommentar:im Nachhinein merke ich dass der Konkurrenzprozess auch kompliziert ist, ich habe zu diesem Zeitpunkt noch einiges vor mir und werde deshalb nicht genauer darauf eingehen). Auch TAZ (Transcriptional coactivator with PDZ-binding motif) wird aus dem Zerstörungskomplex durch Wnt freigesetzt und koaktiviert Runx2. Das beta-Catenin hemmt anschließend SMURF1/2, vermittelt Ubiquitinierung und stabilisert das Proteinniveau des Runx2-Gens. Es inhibiert auch direkt PPARγ2 über physische Blockaden der transaktivierenden Domäne, das führt zu weniger Adipozyten aus dem MSC-Pool. WAY316606 mindert außerdem die erhöhte Expression von DKK1 als negativer Feedback-Mechanismus durch die Neutralisierung des vorgeschalteten Inhibitorproteins. Wenn WAY-316606 SFRP1 hemmt und β-Catenin dadurch im Zytosol akkumuliert und in den Zellkern wandert, verbindet es sich dort mit dem Transkriptionsfaktor TCF4 (T-Cell Factor 4), der unter normalen Bedingungen durch den Korepressor Groucho/TLE (Transducin-Like Enhancer of Split) in einem Zustand gehalten wird, der keine Transkription ermöglicht. Groucho rekrutiert Histon-Deacetylasen (HDACs), welche die Deacetylierung von Histonschwänzen vornehmen und somit das Chromatin in eine geschlossene, transkriptionell inaktive Form (das Heterochromatin) überführen. Das Groucho wird phyisisch vom beta-Catenin aus dem TCF4-Komplex verdrängt und rekrutiert den Histonacetyltransferase-Komplex CBP/p300 durch den H3 und H4 an den Promotoren der Zielgene acetyliert, so wird die Chromatinstruktur für die Zusammensetzung des RNA-Polymerase-II-Präinitiationskomplexes geöffnet. Cyclin D1 und c-Myc sind zwei der direkt aktivierten Zielgene; Cyclin D1 arbeitet als Untereinheit und Regulator der Cyclin-abhängigen Kinasen (CDK4/CDK6), es phosphoryliert das Retinoblastomprotein (Rb) an den Serinresten (Aminosäureresten) Ser780, Ser795 und Ser807/811. Hypophosphoryliert bindet Rb sonst den Transkriptionsfaktor E2F und hält ihn inaktiv, nach der Phosphorylierung trennt sich jedoch E2F von Rb und wandert in den Zellkern um dort Gene für den Eintritt der S-Phase (Replikationsphase des Zellzyklus) zu aktivieren. Durch die daraus resultierenden Cyclin E, DNA-Polymerase α, Thymidylat-Synthase und PCNA Replikationsfaktoren tritt die Zelle in die Synthesephase ein, die Teilungsrate der MSCs im periostalen Gewebe und im Knochenmark erhöht sich durch diesen Prozess. C-Myc, das zweite Zielgen ist ein (bHLH-Leucin-Zipper-Familie-)Transkriptionsfaktor der mit Max heterodimeriesiert und an E-Box-Sequenzen (CACGTG) in Promotoren bindet. Es aktiviert Ribosomenbiogenese-Gene, Glutamin-Transporter (SLC1A5/ASCT2), Laktat-Dehydrogenase und Enzyme der Pentosephosphat-Wege und stellt damit sicher dass proliferierende MSCs ausreichend Nukleotide, NADPH und Biomasse für die (erfolgreiche) Zellteilung produzieren können. Gleichzeitig reprimiert c-Myc die CDK-Inhibitoren p21cip1 und p27Kip1 wodurch den Übergang durch den Restriktionspunkt erleichtert und Körperinduzierte Bremsen des Zellzyklus löst. Die Selbsterneuerung der Stammzellen wird durch das von Wnt regulierte Protein Bmi1. Dieses gehört zum PRC1-Komplex (Polycomb Repressive Complex 1) und sorgt dafür, dass Histon H2A an Lysin 119 monoubiquitiniert (reversible posttranslationale Veränderung, bei der ein einzelnes Ubiquitin-Molekül an den Lysin-Rest eines Zielproteins bindet) wird. Das resultiert in einer epigenetischen Stummschaltung des INK4a/ARF-Locus, der die Tumorsuppressoren p16INK4a und p19ARF kodiert. Das p16INK4a blockiert CDK4/6 und verhindert so die Rb-Phosphorylierung; p19ARF hemmt MDM2 und stabilisiert p53, was zur Seneszenz oder zum Zelltod führen kann. Wenn Bmi1 diese Auslöser der Seneszenz unterdrückt, bleiben die Stammzellen proliferativ und verweilen in einem jungen und undifferenzierten Zustand. Zeitgleich aktiviert das Beta-Catenin in MSC-Vorläufern (soweit diese auch nichtkanonische Wnt-Signalwege koausdrücken) die Transkription von oct4 und Sox2 (nicht zu verwechseln mit Socs2) die in Zusammenarbeit mit Nanog das Pluripotenz-Netzwerk bilden und frühzeitige Differenzierung unterdrücken wodurch die epigenetische Plastizität der Zelle aufrecht erhalten werden indem sie Chromatin in einen andauernden bivalenten Zustand versetzen und eine schnellere Aktivierung osteogener Gene ermöglichen ohne dass eine totale epigenetische Überarbeitung nötig ist. Nachdem die MSC diesen Prozess durchlaufen ist und in die osteogne Linie festgelegt wurde steht das Durchlaufen einer mehrstufigen Differenzierung an. In der Progenitorphase epxressiert die Zelle das Runx2 Gen und transkribiert aufgrund von COL1A1 und COL1A2 Kollagen Typ I. Zwei Alpha-1 und eine Alpha-2 Kette werden im rER (heilige referenz) zu pro-Alpha-Ketten translatiert und dann an spezifischen Prolinresten durch Prolyl-4-Hydroxylase hydroxyliert, wobei Vitamin C als Kofaktor eine wichtige Rolle spielt. Die Pro-Alpha-Ketten winden sich zu einer Dreierhelix zusammen und bilden Prokollagen welches sekretisiert wird und durch verschiedene Bindungs- und Loslösungsvorgänge als Tropokollagen der Kollagenmatrix Festigkeit geben. Gleichzeitig findet die Expression von alkalischer Phosphatase (ALPL/TNAP) statt, ALPL hydrolysiert anorganisches Pyrophosphat (PPi) zu zwei Phosphatmolekülen und neutralisiert so seine Mineralisationshemmung. Dadurch sinkt die lokale PPi-Konzentration und gleichzeitig erhöht sich die Phosphatverfügbarkeit was spontane Hydroxyapatit-Fällung ermöglicht. ALPL hydrolysiert zusätzlich das Pyridoxal-5-Phosphat zu Pyridoxal das Auswirkungen auf den Knochen-Vitamin-B6-Metabolismus hat. Im Stadium des reifen Osteoblasten wird durch die Kombination von Runx2, Osterix, ATF4 und beta-Catenin produziert die Zelle Proteine wie Osteocalcin, Osteopontin(SPP1) und BSP/IBSP die zur Mineralisierung gebraucht werden. Letztere beginnt wenn membranumhüllte Partikel, die Matrix-Vesikel die von der Plasmamembran der Osteoblasten stammen, sekretisiert werden. Sie enthalten eine hohe Konzentration an Kalzium-Ionen, Phosphat, ALPL und Phospholipase A2. Dieser Mix aus Stoffen erhält die Membranstruktur, passt Mineralkanäle an und modifiziert sie für den Mineralisierungsprozess, wenn die Kalzium-Phosphat Konzentration jedoch das Löslichkeitsprodukt überschreitet bilden sich innerhalb der Vesikel Apatit-Kristallkeime die fortlaufend wachsen bis sie ein Loch in die Membran reißen, anschließend wachsen sie in die Kollagenmatrix hinein (hauptsächlich in die Zwischenraumzonen der Kollagenfibrillen) wo sie durch Kollagenquervernetzung mechanisch verankert werden, so verkalkt bzw mineralisiert der zukünftige Knochenteil in der zweiten Phase der Ossifikation. Der arguably wichtigste Effekt für eine permanente Knochenbildung ist wohl dass WAY316606 durch den Wnt-Signalweg eine antiapoptotische Wirkung freisetzt (die Apoptase ist eine Variation des geregelten Zelltods). Das beta-Catenin aktiviert die Transkription von BIRC5, auch “Survivin” genannt, da Zellen die es transkribieren dem induzierten Suizid entgehen und überleben (engl. “to survive”). Survivin stammt aus der IAP-Famile (Inhibitor of Apoptosis Proteins), es bindet/inaktiviert Casepase-3 und Casepase-9 welche die beiden zentralen Effektorcaspasen (intrazellulär vorkommende Proteasen mit einem Cysteinrest im aktiven Zentrum) des Apoptasewegs sind. Beta-Catenin abhängige Regulation betrifft auch die Bcl-2 Transkription, das ist ein Protein der äußeren Mitochondrienmembran und hemmt dort die Freisetzung von Cytochrom c ins Zytosol indem es durch direkte Protein Interaktion Bax und Bak isoliert. Ohne die Freisetzung des Cytochrom c kommt es zu keiner Bildung des Apoptosoms (bestehend aus Cytochrom c, Apaf-1 und Procaspase-9) und die Caspasekaskade wird nicht initiiert. Unter Wnt-stimulation sezernieren Osteoblasten autokrin IGF-1 (Insulin-like Growth Factor 1), es bindet den IGF-1-Rezeptor (IGF1R) und aktiviert den PI3K/Akt-Signalweg. Akt phosphoryliert und inaktiviert FOXO3a (nicht verwechseln mit FOXO4a) und BAD (Bcl-2 Antagonist). Gleichzeitig aktiviert Akt mTORC1 wodurch die Translation von Proteinen mit 5-UTR-Strukturen (wie z.B. Cyclin D1) gefördert wird. Der Wnt-Signalweg greift auch in die wichtigste Kommunikationsachse zwischen knochenbildenden und knochenabbauenden Zellen ein. Das RANKL (Receptor Activator of NFKB Ligand) Transmembranprotein das von Osteoblasten und Stromazellen an ihrer Oberfläche exprimiert wird bindet an den RANK Rezeptor von Osteoklasten und Osteoklastenvorläufer, diese Interaktion rekrutiert TRAF6 (TNF Receptor-Associated Factor 6) an den Rezeptor was die Aktivierung von NFKB, MAPK (ERK, p38, JNK) und NFATc1 (Nuclear Factor of Activated T-Cells, cytoplasmic 1) initiiert. Sie aktivieren Gene welche den reifen Osteoklasten ausmachen (darunter TRAP, Cathepsin K, MMP-9, αv-Integrin, Chlorid-KCLCN7 und CAII). Das durch Wnt freigesetzte beta-Catenin aktiviert in Osteoblasten jedoch direkt die Transkription von OPG dessen RANK-ähnliche CRDs mit höherer Affinität als RANK um die Bindung an RANKL konkurriert, sobald RANKL von OPG neutralisiert wurde ist eine Aktivierung von RANK ausgeschlossen und der gesamte oben beschriebene Prozess der erweiterten Osteoklastogenese findet nicht statt. Auch direkter Einfluss auf Osteoklastenvorläufer (Progenitoren aus dem Knochenmark) wird durch beta-Catenin ausgeübt, es hemmt die c-Fos Expression, welches für die NFATC1 Induktion unabdingbar ist: c-Fos und c-Jun Heterodimere binden sich an AP1-Elemente im NFATC1-Promotor und leiten dort die frühe NFATC1-Transkription ein die vor der Autoamplifikation stattfinden muss. Auch wenn RANK aktiviert wurde, reduziert Wnt die TRAF6 Signalkapazität indem es Axin2 aktiviert dass sowohl das negative Feedback des Wnt-Signalweges reguliert als auch eben bei TRAF6s Sensibilität eingreift.

Effekte auf die Knochenfugen

Da die Stimulation des normalen Knochenwachstums geklärt ist und ein weitreichender und stark positiver Effekt festgestellt wurde, folgt nun die Wirkungsanalyse auf das Wachstum, bzw. die Knochenfugen. Genau wie im normalen Knochenaufbau steigt Verfügbarkeit von Wnt-Liganden stark an wenn SFRP1 (und 2) dort gehemmt werden, da diese sonst besonders stark exprimiert werden und mit DKK1 und Notum eine Suppresionsschicht bilden. Ohne diese Suppression erreichen in der Ruhezone vor allem Wnt3a und Wnt7b die Frizzled-Rezeptoren der epiphysealen Stammzellen, sog. epSSCs(epiphyseal skeletal stem cells). Besonders werden diese durch einen anderen pathway (ihh) beeinflusst, vielleicht mache ich zu dem auch noch einen thread. Diese Bindung und die anschließende Akkumulation des beta-Catenins reicht knapp aus um eine Verschiebung der assymetrischen Zellteilung zu erreichen, die Tochterzelle mit einem höheren beta-Catenin Niveau steigt in das chondrogene Differenzierungsprogramm ein während die Tochterzelle mit der kleineren Dosis das Sox9 dominant hält und den Stammzellenpool erneuert. Dies basiert auf der ungleichen Verteilung von Numb in der Mitose, es hemmt Notch und senkt daher in einer der Tochterzellen dessen Signalweg wodurch die beta-Catenin Wirkung verstärkt zur Geltung kommt während in die andere Zelle durch ein erhöhtes Notchsignal in einen undifferenzierten Zustand stabilisiert wird. WAY führt also zu einem erhöhten Nachschub an Chondrozyten ohne dass die Stammzellkapazität beeinflusst wird. Ist die Inhibition der SFRPs zu hoch kann dieser Effekt auch negative Folgen haben, ein exzessives beta-Catenin level treibt nämlich beide Tochterzellen in die Differenzierung, was den Stammzellpool unwiderruflich und frühzeitig ausschöpft. Übermäßiges c-Myc würde außerdem den AFR(AryanFoidRxpist referenz?)/p53 Seneszenzweg aktivieren wodurch auch verbleibende epSSCs in einen Wachstumshalt gedrängt würden. Dadurch das WAY die Derepression jedoch nur teilweilse puffert und DKK1 oder Notum aktiv bleiben, hat es gegenüber direkten Wnt-Agonisten den Vorteil eines weit niedrigeren Risikos der Überaktivierung. In den Chondrozyten der Proliferationszone führt der Wnt-Signalweg über beta-Catenin zu CDK4/6 und den beschleunigten S-Phasenübergang, der Zellzyklus läuft schneller ab, es werden mehr Mitosezyklen durchlaufen und dadurch mehr Zellen gebildet pro Zeiteinheit gebildet. Über den PCP-Ast (Frizzled/Dvl/RhoA/ROCK) richtet WAY die Teilungsebene rechtwinklig zur Wachstumsachse aus wodurch untgeordnetes Wachstum verhindert wird. Bedeutsam ist hier dass es tatsächlich Interaktionen mit dem Ihh (Indian Hedgehog (Protein)) bzw PTHrP Pathway gibt: das Beta-Catenin in vor-hypertrophen Chondrozyten steigert die Ihh-Transkription weil der Ihh-Promotor TCF/LEF-Bindungsstellen enthält. Durch mehr Ihh gibt es im angrenzenden Bereich auch mehr PTHrP Produktion, mehr PTHrP bedeutet dann einen längeren Zellverbleib im Zellzyklus der Proliferationsphase. Insgesamt wird die Proliferationsphase also sowohl in einzelnen Zyklen beschleunigt als auch insgesamt verlängert.

In der Hypertrophiezone wird die Volumen Vergrößerung durch WAY über zwei verschiedene zusammenlaufende Mechanismen gesteigert. Erstens aktiviert das Beta-Catenin in vor-hypertrophen Chondrozyten zusammen mit Runx2 die Transkription von Kollagen X und MMP-13 wodurch der Eintritt in die Hypertrophie beschleunigt und der Start des tatsächlichen Wachstums akzeleriert wird (hihi akzellerationismus awd und so). Zweitens sekretisieren umliegende Stromazellen wnt-vermittelt IGF1 was die Akt/mTORC1 Aktivität in hypertrophen Chondrozyten erhöht. Dadurch wird die Translation von Strukturproteinen und die Wasseraufnahme gesteigert und damit das Endvolumen (und somit die daraus folgende Größe) maximiert. Man könnte denken dass die VEGF-Expression (Voraussetzung für Gefäßinvasion der Metaphyse) durch Runx2 unter Wnt-Einfluss hochreguliert wird und dadurch der übergang von Knorpel zu Spongiosa unkoordinierter wird, die Auswirkung lässt aber maximal eine zeitliche Präzisionssteigerung zu.


Einfluss auf das Wachstum der Wirbelsäule

Das Wachstum der Wirbelkörper erfolgt anders als beu Röhrenknochen. Über zwei endochondrale Wachstumsplatten pro Wirbelkörper (kranial und kaudal), den vertebralen Ringapophysen, den zentralen vertebralen Wachstumsfugen und durch intramembrane Ossifikation im Bereich der außenliegenden Elemente (Wirbelbögen, Querfortsätze). Die Dualität der Wirbelossifikation gibt WAY-316606 die Möglichkeit an der Wirbelsäule über zwei mechanistisch unterschiedliche Wege zu wirken. In den Wirbelstammzellen, die man zur Unterscheidung vertebrale skelettale Stammzellen (vSSCs) taufen kann, führt die Hemmung zur gleichen beta-Catenin vermittelten Verschiebung der asymmetrischen Zellteilung wie die, die vorher von mir beschrieben wurde. Ein wesentlicher Unterschied besteht in der Dichte der Expression von Ihh. In vertebralen Wachstumsfugen ist die Signalachse von Ihh weniger robust als in Röhrenknochen weil die Wachstumsplatten flacher und dünner sind. WAY kann die beta-Catenin vermittelte Ihh-Expression in vor-hypertrophen Chondrozyten steigern, aber der angewendete Effekt auf den PTHrP-Kreislauf ist quantitativ geringer. Die BMP-Signalachse spielt hier eine lückenfüllende Rolle denn die Präsenz von BMP2 und BMP4 ist in vertebralen Wachstumsfugen höher als in den Epiphysenfugen. Wnt bzw Beta-Catenin kann die BMP-Signalgebung indirekt stärken, wenn es die BMPR1A (BMP-Rezeptor Typ 1A) Expression auf Chondrozyten erhöht und gleichzeitig Noggin, das sonst als Antagonist zu BMP wirkt, transkriptionell unterdrückt. Die BMP-vermittelte Chondrozytenproliferation (über Smad1/5/8, Runx2) wird unter WAY verstärkt, was einen Teil des abgeschwächten Effekts von Ihh wiedergutmacht. Die hypertrophe Differenzierung in vertebralen Platten wird durch mechanische Einflüsse gesteuert, das Körpergewicht übt eine kompressive Belastung auf das Gelenk ausgeübt, die in hypertrophen Chondrozyten mechanisch-sensitive Ionenkanäle (Piezo1/2) aktiviert und einen Kalziumeinstrom auslöst, der indirekt über die Calmodulin-Kinase II (CaMKII) anschließend die Phosphorylierung von HDAC4 verändert un die MEF2C-abhängige Hypertrophiegenexpression moduliert. Die Aktivierung von beta-Catenin ist in hypertrophen Chondrozyten unter WAY deutlich erhöht weshalb Runx2 stabiler ist und weniger durch SMURF1/2 abgebaut wird, das gleiche Prinzip wie bei normalen Knochen. Daher sind die hypertrophen Chondrozyten jedenfalls weniger empfindlich gegenüber negativen mechanischen Signalen, was trotz Druckausübung die Hypertrophie ermöglicht. Sowohl die Wirbelbögen, Processus spinosi und die Querfortsätze ossifizieren innerhalb der Membran, die MSCs differenzieren aus dem periostalen Gewebe ohne Knorpelzwischenschritt direkt zu Osteoblasten. Weil SFRP1 in periostealen Progenitorzellen besonders hoch exprimiert ist, entfaltet WAY dort die stärksten direkt osteoanabolischen Effekte. Der Inhibitionsvorgang mit anschließender Akkumulation, Genaktivierung und ALPL/Vesikel Mineralisierung ist derselbe wie vorher. Die Processus spinosi und Querfortsätze wachsen hauptsächlich durch periostale Apposition (nachfolgende Anlagung neuer Knochenlamellen an die bereits bestehenden) während WAY die Appositionsrate anhebt indem es die Rekrutierung der Osteoblasten aus dem Periost beschleunigt und das OPG zu RANKL Verhältnis manipuliert wodurch die Resorption durch Osteoklasten gesenkt wird. Durch die trabekuläre Oberfläche der Spongiosa gibt es erheblich mehr Kontaktstellen von Osteoblasten und Osteoklasten was die Möglichkeit zur Resporptionshemmung erhöht, das Ergebnis ist eine verbesserte Trabekeldicke durch verstärkte Apposition. Auch auf Mineralisierungsebene wirkt der Wnt-Signalweg indem BSP und Osteocalcin zu einer höheren sekundären Mineralisierung des Osteoids führen. Die vertebralen Wachstumsfugen liegen direkt neben Grund- und Deckplatten der Wirbelkörper und die sind mit den Bandscheiben verbunden. In dieser Übergangszone finden sich spezielle Chondrozyten des Endplattenknorpels und Fibroblasten des äußeren Anulus (Anulus fibrosus, Bandscheibenteil).WAY beeinflusst diese Zone indem es die gleiche Wnt induzierte Chondrozytenproliferation in den Endplattenknorpelzellen stimuliert wie in den Wachstumsfugen. Es entsteht eine Verdickung des Endplattenknorpels und damit eine größere Pufferschicht zwischen dem belasteten Nucleus pulposus und der mineralisierten Wirbelkörpermatrix. Bei offenen vertebralen Wachstumsfugen führt diese Proliferation zu direkter Höhenzumahme, bei geschlossenen Fugen findet sich eine reine strukturelle Verbesserung. Aus in-vitro Studien geht außerdem hervor dass eine Überexpression von SFRP1 in Bandscheibenzellen mit degenerativen (im Gegensatz zu regenerativen) Prozessen assoziiert ist, was natürlich nichts beweist aber trotzdem auf eine mögliche Kausalität hinweist. Die gesamte Wirbelsäule enthält proportional mehr rotes Knochenmark als fast alle Röhrenknochen, das vertebrale Knochenmark ist ein Hauptreservoir für MSCs und HSCs (hämatopoetische Stammzellen). CAR-Zellen (CXCL12-reiche reticuläre Zellen) und Sinusoidalendothelzellen bilden die MSC Nische. Da WAY die Wnt-Aktivierung in vertebralen MSCs und deren Proliferation und osteogene Differenzierung erhöht, verändert es auch die Zusammensetzung der Nischen. Mehr Osteoblasten-Vorläufer können über CXCL12 und SCF die HSC-Retention im Mark beeinflussen. Das ist ein Nebeneffekt der zwar für das Wachstum selbst irrelevant ist aber die hämatopoetische Funktion der wachsenden Wirbelsäule beeinträchtigen kann wenn die Osteoblastogenese so stark ist, dass das Markvolumen eingeschränkt wird. Das Zusammenlaufen der verstärkten Stammzellaktivität, Chondrozytenproliferation, Hypertrophie und Apposition gibt WAY-316606 in der Theorie einen erheblichen Einfluss auf das Wachstum bzw den Wachstumsprozess der Wirbelsäule.


Edit:
Diy zunahme ist wohl die orale Einnahme von WAY316606 am Besten, dazu mein anderer Guide https://looksmax.org/threads/guide-way316606-orale-einnahme.2123919/
Ende:)
Da nun alle meiner WAY-Effekte geklärt sind möchte ich mich nochmal für Fragen diesbezüglich zur Verfügung stellen. Ich hoffe der Thread hat euch gefallen auch wenn er wohl etwas schwer zu lesen war.
@Softmax09 @armemann Ka wen ich taggen soll bitte lest es hat lange gedauert:hnghn:
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Ich bewundere deine Sprachkentnisse jedesmal aufs neue
 
  • Hmm...
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truecel9 said:
chat gpt hat starke arbeit geleistet
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Welcher Höhlenmensch nutzt heutzutage noch keine KI :ROFLMAO:? Mir ist klar, dass man sich nicht für den gesamten Text auf KI verlassen sollte, man sollte die Fakten immer kritisch hinterfragen. Aber wenn es darum geht, die Lesbarkeit zu verbessern und den Text zu formatieren, ist KI das beste verfügbare Werkzeug. Ich weiß wirklich nicht, was dieses Forum gegen KI hat.
 
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Drenox said:
Ich bewundere deine Sprachkentnisse jedesmal aufs neue
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Danke...?:02Pat:
Haben wir schonmal geredet oder wie meinst du aufs neue?
Lasse eig bei jedem dann immer profilkommentar da
Habs wohl vergessen:Cryge:
 
JesusChristisLord said:
Welcher Höhlenmensch nutzt heutzutage noch keine KI :ROFLMAO:? Mir ist klar, dass man sich nicht für den gesamten Text auf KI verlassen sollte, man sollte die Fakten immer kritisch hinterfragen. Aber wenn es darum geht, die Lesbarkeit zu verbessern und den Text zu formatieren, ist KI das beste verfügbare Werkzeug. Ich weiß wirklich nicht, was dieses Forum gegen KI hat.
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Für formattierung und lesbarkeit ist ki gut aber text wäre sowieso zu lang (30.000+ charaktere) und ich denke meine Grammatik ist auch gut genug.
Oben ist ein KI Analyse link
 
Niebvll said:
Danke...?:02Pat:
Haben wir schonmal geredet oder wie meinst du aufs neue?
Lasse eig bei jedem dann immer profilkommentar da
Habs wohl vergessen:Cryge:
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Mir gefällt es einfach wie du dich ausdrückst
 
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