Dass es einen Zusammenhang zwischen Osteoporose und Mangan-Mangel geben könnte, wurde bereits vermutet. Um das zu testen, wurden am Atominstitut der TU Wien – Forschungsbreich Strahlenphysik verschiedene biologische Proben mit modernsten Mitteln auf ihre Zusammensetzung untersucht. Für ihre Arbeit wurde Anna Turyanskaya aus der Forschungsgruppe von Prof. Christina Streli und Prof. Peter Wobrauschek bei der X-Ray-Konferenz in Denver ausgezeichnet. Sie führt Ihre Arbeiten im Rahmen des Doktoratskollegs der TU Wien MEIBio durch.

„Wir messen nicht nur die Menge an bestimmten Elementen wie Mangan, die im Knochen vorkommen, sondern auch ihre Verteilung“, erklärt Peter Wobrauschek. Daraus kann man Schlüsse über biochemische Vorgänge ziehen, die mit Osteoporose in Verbindung stehen und den Knochen schwächen. Tatsächlich ließen sich Unterschiede in der Mangan-Verteilung zwischen gesunden und geschädigten Knochen feststellen.

Untersucht wurde das nicht nur in den Labors der TU Wien, sondern auch an der Synchrotron-strahlungsquelle ANKA am Karlsruher Institut für Technologie. Mit einer Genauigkeit im Bereich von etwa zehn Mikrometern kann damit eine Probe abgerastert und Punkt für Punkt auf ihre chemische Zusammensetzung geprüft werden. Speziell das Mengenverhältnis von Mangan zu Kalzium ist für die medizinische Forschung interessant.

Geweihe statt Knochen
Eines der Probleme, mit denen man in diesem Forschungsprojekt zu kämpfen hat, ist allerdings die große Anzahl von Knochenproben, die man benötigt, um statistisch signifikante Ergebnisse zu erzielen. Daher griff das Team der TU Wien noch auf eine andere Datenquelle zurück: Man untersuchte zusätzlich auch Geweihe von Hirschen. Im Gegensatz zu Hörnern von Kühen oder Ziegen besteht das Geweih nicht aus Hornmaterial, sondern aus Knochensubstanz. Da es jedes Jahr abgeworfen wird, ist es nicht schwer, größere Mengen davon zu finden und zu analysieren. „Wie sich zeigt, sind Geweihe ein sehr nützliches Modellsystem, an dem man den Stoffwechsel von Knochen studieren kann“, sagt Peter Wobrauschek.

Präsentiert wurden die Ergebnisse bei der X-Ray-Konferenz in Denver, dort wurde die Arbeit mit einem „Best Poster Award“ ausgezeichnet. Neben der TU Wien und der Synchrotron-Forschungseinrichtung ANKA sind auch das Hanusch-Krankenhaus und das Orthopädische Krankenhaus Speising in Wien, sowie die Universidad de Castilla-La Mancha (UCLM), Albacete (Spanien) am Projekt beteiligt.