Остеопорозата е заболяване, което отслабва костите и засяга десетки милиони хора. След като изследователи откриха ключов механизъм зад това как упражненията укрепват костите, на хоризонта може да се появят така нужните нови лечения.
Разбирането на този досега скрит процес означава, че учените биха могли да го адаптират, за да се борят с костната чупливост, причинена от остеопороза. Макар отдавна да е установено, че физическата активност подобрява здравето на костите, досега не беше напълно ясно как точно се случва това.
Изследователите, водени от екип от Университета в Хонконг, идентифицираха специфичен протеин, който действа като „сензор за упражнения“ в костите. Когато се активира, той стимулира костния растеж и намалява натрупването на мазнини.
„Трябва да разберем как костите ни стават по-силни, когато се движим или тренираме, преди да можем да намерим начин да възпроизведем ползите от упражненията на молекулярно ниво“, казва Сю Аймин, биомедицински учен от Университета в Хонконг. „Това изследване е критична стъпка към тази цел.“
Обобщение на изследването
Установено е, че Piezo1 е от решаващо значение за баланса между адипоцитите и остеобластите. (Wang и сътр., Signal Transduct. Target Ther., 2025)
Изследването се фокусира върху мезенхимните стволови клетки от костния мозък (BMMSCs). В първоначалното си състояние те могат да поемат по два пътя: да се превърнат в костнообразуващи клетки, наречени остеобласти, или в мастни клетки, наречени адипоцити.
Посоката, която BMMSCs поемат, се определя от множество фактори, включително растежни сигнали, хормони, нива на възпаление и – което е особено важно за това изследване – физическите сили, предизвикани от упражненията.
От експерименти с клетки, отглеждани в лаборатория, вече беше известно, че механичните сили накланят баланса към костен растеж и далеч от образуване на мазнини, но изследователите искаха да разберат защо. Те изучаваха протеин, наречен Piezo1, за който по-ранни изследвания показват, че създава биологични сигнали в отговор на натиск и други сили, като механично напрежение и стрес.
Когато Piezo1 беше премахнат от клетки при мишки, животните показаха по-ниска костна плътност и намалено костно образуване. Освен това броят на адипоцитите в костния мозък на мишките се увеличи. Допълнителни тестове показаха, че мишките без Piezo1 не получават същите укрепващи костите ползи от упражненията.
Изследователите също така идентифицираха точните сигнални пътища, използвани от Piezo1, разкривайки как неговото отсъствие води до възпаление и растеж на мазнини. Важно е, че тези промени бяха обратими, ако Piezo1 се активира или ако се възстановят неговите downstream ефекти. Ако в бъдеще се разработят лекарства, които имитират Piezo1, това знание е от ключово значение.
„По същество разшифровахме как тялото превръща движението в по-здрави кости“, казва Аймин. „Идентифицирахме молекулярния сензор за упражнения – Piezo1 – и сигналните пътища, които той контролира.
„Това ни дава ясна цел за намеса. Чрез активиране на пътя на Piezo1 можем да имитираме ползите от упражненията, като на практика подлъжем тялото да мисли, че тренира, дори при липса на движение.“
С напредването на възрастта костите ни обикновено отслабват и рискът от остеопороза се увеличава. За много хора, включително възрастните и физически крехките, редовните упражнения са трудни или дори невъзможни. Лечение, което може да имитира някои от биологичните ползи на упражненията, би могло да помогне за защита на тези групи от загуба на костна маса.
Подобно лечение обаче е все още далеч. Това изследване е проведено върху миши модели, а не при хора, и насочването към цел като Piezo1 трябва да се прави изключително предпазливо – той изпълнява много роли в целия организъм. Опитите да се манипулират неговите ефекти могат да причинят още по-големи вреди.
Въпреки това, това изследване и други подобни значително подобряват разбирането ни за развитието на остеопорозата. С нарастващото възрастно население има реална нужда да се намерят начини да останем здрави за по-дълго.
„Това предлага обещаваща стратегия отвъд традиционната физикална терапия“, казва механобиологът и старши автор Ерик Оноré от Института по молекулярна и клетъчна фармакология във Франция.
„В бъдеще потенциално бихме могли да предоставим биологичните ползи от упражненията чрез целенасочени лечения, като по този начин забавим загубата на костна маса при уязвими групи като лежащо болните или хората с ограничена подвижност и значително намалим риска от фрактури.“
Четете още: Защо кардиото и бягането не са достатъчни след 40
Източник: Banker.bg
