Un studiu revoluționar dezvăluie secretul modului în care exercițiul combate osteoporoza
Osteoporoza este o boală de slăbire a oaselor care afectează zeci de milioane de oameni, iar tratamentele noi atât de necesare ar putea fi pe drum, după ce cercetătorii au descoperit un mecanism cheie prin care exercițiul întărește oasele. Potrivit sciencealert.com, cunoașterea acestui proces anterior ascuns permite oamenilor de știință să îl adapteze pentru a combate fragilitatea osoasă cauzată de osteoporoză.
👉 Mecanismul molecular al exercițiului pentru sănătatea oaselor
Deși este bine cunoscut faptul că exercițiul îmbunătățește sănătatea oaselor, până acum nu era pe deplin clar cum se întâmplă acest lucru. Cercetătorii, conduși de o echipă de la Universitatea din Hong Kong, au identificat o proteină specifică care acționează ca un „senzor de exercițiu” pentru oase. Atunci când este activată, aceasta promovează creșterea oaselor și reduce acumularea de grăsime. „Trebuie să înțelegem cum devin oasele noastre mai puternice atunci când ne mișcăm sau facem exerciții înainte de a putea găsi o modalitate de a replica beneficiile exercitării la nivel molecular”, afirmă Xu Aimin, un om de știință biomedical de la Universitatea din Hong Kong. „Acest studiu este un pas critic către acest obiectiv.”
👉 Rolul proteinei Piezo1 în reglarea formării osoase și a grăsimii
Cercetarea s-a concentrat pe celulele stem mezenchimatoase din măduva osoasă (BMMSCs). În forma lor inițială, acestea pot lua două direcții: să devină celule formatoare de os numite osteoblaste sau celule adipoase numite adipocite. Calea pe care o urmează BMMSCs este determinată de o varietate de factori, inclusiv semnalele de creștere, hormonii, nivelurile de inflamație și – important pentru acest studiu – forțele fizice induse de exerciții. Era deja cunoscut din experimentele cu celule cultivate în laborator că forțele mecanice înclină balanța spre creșterea osului și departe de grăsime, dar cercetătorii au vrut să afle de ce.
Au studiat o proteină numită Piezo1, care a fost demonstrată în studii anterioare a produce semnale biologice ca răspuns la presiune și alte forțe, cum ar fi tulpinile și stresul mecanic. Când Piezo1 a fost eliminată din celulele șoarecilor, animalele au prezentat o densitate osoasă mai scăzută și o formare osoasă redusă. Mai mult, numărul de adipocite din măduva osoasă a șoarecilor a crescut. Testele ulterioare au arătat că șoarecii fără Piezo1 nu au obținut aceleași beneficii de întărire a oaselor din exercițiu. Cercetătorii au identificat, de asemenea, căile de semnalizare exacte utilizate de Piezo1, dezvăluind cum absența sa duce la inflamație și creștere a grăsimii.
Important, aceste modificări au fost reversibile dacă Piezo1 a fost activată sau efectele sale de jos au fost restabilite. Dacă viitoarele medicamente ar trebui dezvoltate pentru a mima Piezo1, aceste cunoștințe sunt esențiale. „Am decodificat, practic, cum corpul transformă mișcarea în oase mai puternice”, spune Aimin. „Am identificat senzorul molecular de exercițiu, Piezo1, și căile de semnalizare pe care le controlează. Acest lucru ne oferă un țintă clară pentru intervenție. Prin activarea căii Piezo1, putem mima beneficiile exercițiului, inducând efectiv corpul să creadă că se exercită, chiar și în absența mișcării.”
👉 Perspective privind tratamentele viitoare pentru osteoporoză
Oasele noastre slăbesc de obicei pe măsură ce îmbătrânim, iar riscul de osteoporoză crește. Pentru mulți oameni, inclusiv vârstnici și cei fragili, exercițiul regulat este dificil sau imposibil. Un tratament care ar putea imita unele dintre beneficiile biologice ale exercițiilor ar putea ajuta la protejarea acestor grupuri de pierderea osoasă. Un astfel de tratament este încă departe. Acest studiu a fost efectuat pe modele de șoareci, mai degrabă decât pe oameni, iar vizarea unei ținte precum Piezo1 trebuie făcută cu multă precauție - aceasta îndeplinește multe roluri pe tot parcursul corpului. Încercarea de a-i manipula efectele ar putea provoca și mai multe daune. Cu toate acestea, această cercetare și studii similare îmbunătățesc considerabil înțelegerea noastră a modului în care se dezvoltă osteoporoza. Cu populația vârstnică în continuă creștere, există o nevoie reală de a găsi modalități de a rămâne mai sănătoși pentru mai mult timp.
„Aceasta oferă o strategie promițătoare dincolo de terapia fizică tradițională”, spune mecanobiologul și autorul senior Eric Honoré, de la Institutul de Farmacologie Moleculară și Celulară din Franța. „În viitor, am putea oferi potențial beneficiile biologice ale exercițiului prin tratamente țintite, încetinind astfel pierderea osoasă în grupuri vulnerabile, cum ar fi pacienții imobilizați sau cei cu mobilitate limitată, și reducând substanțial riscul de fracturi.”
Cercetarea a fost publicată în Signal Transduction and Targeted Therapy.
