Während der kieferorthopädischen Zahnbewegung (OTM) werden im parodontalen Ligament (PdL) Bereiche mit Druck- und Zugkräften erzeugt. Mechanisch stimulierte PdL-Fibroblasten (PdLFs), der Hauptzelltyp des PdL, exprimieren signifikant erhöhte Mengen des Wachstums- und Differenzierungsfaktors 15 (GDF15). In komprimierten PdL-Gebieten spielt GDF15 eine grundlegende Rolle bei der Modulation relevanter OTM-Prozesse, einschließlich Entzündung und Osteoklastenaktivierung. Die spezifische Funktion dieses Faktors in Zugbereichen ist jedoch noch nicht untersucht worden. Ziel dieser Studie war es daher, die Rolle von GDF15 in der Mechanoreaktion von menschlichen PdLFs (hPdLFs) zu untersuchen, die in vitro biaxialen Zugkräften ausgesetzt waren. Mithilfe von siRNA-vermittelten Knockdown-Experimenten konnten wir zeigen, dass GDF15 keinen Einfluss auf die entzündungshemmende Kraftreaktion von verlängerten hPdLFs hat. Obwohl die entzündungshemmenden Marker IL1RN und IL10 sowie die Aktivierung von Immunzellen unbeeinflusst blieben, konnten wir eine hemmende Rolle von GDF15 für die IL-37-Expression nachweisen. Durch die Analyse osteogener Marker, einschließlich ALPL und RUNX2, sowie die Bewertung der Aktivierung der alkalischen Phosphatase konnten wir außerdem zeigen, dass die Regulierung von IL-37 durch GDF15 das osteogene Differenzierungspotenzial von hPdLFs moduliert. Obwohl die Knochenresorption in Zugbereichen eher begrenzt ist, wurde festgestellt, dass GDF15 auch die Osteoklastenaktivierung in diesen Bereichen positiv moduliert, möglicherweise durch Anpassung der IL-37-Spiegel. In Anbetracht unserer neuen Erkenntnisse stellen wir die Hypothese auf, dass GDF15 durch seine verschiedenen intra- und extrazellulären Signalwege sowie Interaktionspartner die kraftinduzierten Prozesse beim Gewebe- und Knochenumbau moduliert. Da GDF15 möglicherweise als Hauptregulator fungiert, könnte die Modulation des GDF15-Spiegels für die klinische Praxis von Bedeutung sein
