Понеделник, Юни 17, 2019

osteporosisНяколко мозъчни клетки дълбоко в мозъка могат да играят изненадваща роля в контролирането на костната плътност на жените, според нови изследвания на учените от Университета в Сан Франциско и Университета на Калифорния в Лос Анджелис (УКЛА).

В изследване, публикувано на 11 януари 2019 г. в Nature Communications, изследователите показаха, че блокирането на определен набор от сигнали от тези клетки причинява женски (но не и мъжки) мишки да изграждат изключително силни кости и да ги поддържат в напреднала възраст, увеличавайки надеждите за нови подходи към превенция или лечение на остеопороза при по-възрастни жени.
"Нашите сътрудници, които изучават костите , казват, че никога не са виждали толкова силна кост," казва главният автор на изследването д-р Холи Инграхам. Сегашното ни разбиране за това как тялото контролира растежа на костите не може да обясни това, което предполага, че може да сме открили напълно нов път, който може да се използва за подобряване на костната сила при по-възрастните жени и други с крехки кости.


Повече от 200 милиона души по света страдат от остеопороза, отслабване на костите до точката, където падане или дори незначителни стрес, като огъване или кашлица, могат да предизвикат фрактури. При здрави индивиди, костната тъкан постоянно се рециклира - старата костна тъкан се разрушава и замества с нова кост. С напредването на възрастта този цикъл се накланя в полза на загубата на костна маса, което кара костите да станат все по-порести и крехки.
Жените са в особено висок риск от остеопороза след менопауза (почти една трета от жените в менопауза в САЩ и Европа страдат от отслабени кости) поради намаляването на нивата на половия хормон естроген, който обикновено насърчава растежа на костите.
Естрогенът играе много роли в женското тяло, особено в регулацията на репродукцията, но функцията му в мозъка все още е слабо разбрана. Лабораторията на Инграхам отдавна се опитва да разбере как сигнализирането на естрогена в мозъка влияе върху метаболизма на жените на различни етапи от живота, включително как естроген-чувствителните неврони в мозъчния регион наричат ​​хипоталамуса баланс на енергийните изисквания, необходими за оцеляването или репродукцията.
Тяхното ново проучване започва, когато докторът на Стефани Кореа, асистент в УКЛА, установи, че генетичното изтриване на белтъка на естрогенния рецептор в хипоталамусните неврони причинява мутантни животни да получават малко тегло, а също и да стават по-малко активни , Кореа очакваше да открие, че животните са качили допълнително мазнина или са придобили чиста мускулна маса, но те не обясняват разликата. За да открие източника на допълнителното тегло, тя решава да използва екстра-чувствителна лабораторна техника, която също може да разкрие промени в костната плътност. За нейна изненада тя откри, че тежките мишки са наистина просто кости: костната маса на животните се е увеличила с цели 800%.
- Веднага ме порази размерът на ефекта. Двете групи изобщо не се припокриваха, което никога не бях виждал - каза Кореа. "Веднага разбрахме, че това е промяна на играта и нова, вълнуваща посока с потенциални приложения за подобряване на здравето на жените."
Екстра-плътните кости на мутантните животни също се оказаха супер-силни. Когато сътрудници като Аарон Фийлдс доктор по медицина, асистент в катедрата по ортопедична хирургия, тестваха механичната якост на тези кости, като ги смачкаха, оборудването му почти се провали, казва Инграхам.
След като Кореа се премести в Лос Анджелис, докторантите от лабораторията на Инграхам, Кандис Хърбър и докторът Уилям Краузес, ръководиха поредица от експерименти, насочени към специфична популация от само няколкостотин естроген-чувствителни мозъчни клетки - разположени в регион хипоталамусът наричани дъгообразно ядро ​​- което изглежда е отговорно за тези драматични увеличения на костната плътност. Авторите предположиха, че естрогенът обикновено трябва да сигнализира тези неврони, за да измести енергията от костния растеж, но изтриването на естрогенните рецептори е променило тази смяна.
Трябва да се отбележи, че интерференцията с дъгообразната естрогенна сигнализация при мъжки мишки изглежда няма ефект. "Повечето невролози ограничават проучванията до мъжки мишки, а малцина изучават естроген, което може да обясни защо никога досега това не е било наблюдавано", казва Инграхам. "Винаги съм се интересувал от това как полови хормони правят мъжките и женските мозъци различни, и това е наистина прекрасен пример за това колко драматични могат да бъдат тези различия."
Допълнителни експерименти показват, че мутантните животни са поддържали повишената си костна плътност добре до старостта. Нормалните женски мишки започват да губят значителна костна маса с 20-седмична възраст, но мутантните животни поддържат повишена костна маса добре през втората година от живота си, доста възрастна по миши стандарти.
Забележително е, че учените са били в състояние дори да обърнат съществуващата костна дегенерация в експериментален модел на остеопороза. При женски мишки, които вече са загубили повече от 70% от тяхната костна плътност поради експериментално понижен естроген в кръвта, заличаването на дъгообразните естрогенни рецептори причинява плътност на костите до 50% за няколко седмици.
Тези резултати подчертават противоположните роли на естрогена в кръвта, където той насърчава костната стабилност, както и в хипоталамуса, където изглежда, че възпира образуването на кости, каза Инграхам. "Ние смятаме, че след пубертета естрогенната система в женския мозък активно измества ресурсите от костния растеж и към неща като възпроизвеждане, което може да допринесе за по-високия риск на жените от отслабване на костите.
Драматичният модел на засилен растеж на костите, наблюдаван в настоящото изследване, не се отличава от нищо в научната литература, казват изследователите, което предполага, че случайното откритие на Кореа може да е открило напълно нов биологичен път, чрез който мозъкът регулира плътността на костите. Сега Инграхам и колегите му проучват как точно се случва това мозъчно-костно общуване и дали могат да се разработят лекарства за повишаване на здравината на костите при жени след менопауза без потенциално опасни ефекти от заместителната терапия с естроген.
"Новият път е много обещаващ, защото позволява на тялото да прехвърли образуването на нови кости", каза Кореа.
- Аз съм въодушевен за този резултат - добави Инграхам. "Ако следващите ни експерименти показват, че мозъкът освобождава нов циркулиращ фактор, който засилва растежа на костите, може да имаме реален шанс да разработим лекарство, което да противодейства на остеопорозата."

Въвеждане на коментар... Коментарите ще се опреснят след 00:00.

Бъдете първият коментирал тази статия.

Кажете нещо тук...
Впишете се с ( Регистрация ? )
или изпратете като гост

Log in or Sign up