Průlomový výzkum identifikoval klíčový protein, který umožňuje kostem reagovat na fyzickou aktivitu i bez skutečného pohybu. Výzkumníci z University of Hong Kong (HKUMed) zjistili, že protein Piezo1 funguje jako „cvičební senzor“ v kostní dřeni a při aktivaci spouští růst kostí. Toto zjištění otevírá dveře potenciální léčbě, která napodobuje výhody cvičení pro lidi, kteří se nemohou věnovat fyzické aktivitě, jako jsou starší lidé, pacienti upoutaní na lůžko nebo lidé s chronickými nemocemi.
Зміст
Problém: Úbytek kostní hmoty související s věkem
Osteoporóza a úbytek kostní hmoty související s věkem jsou hlavní globální zdravotní problémy. Zlomeninami v důsledku oslabených kostí trpí asi třetina žen a pětina mužů nad 50 let. Tento stav postihuje miliony lidí na celém světě, což má za následek chronickou bolest, sníženou pohyblivost a zátěž pro zdravotnické systémy. V Hongkongu je tímto problémem postižena téměř polovina žen a 13 % mužů starších 65 let.
Jak stárneme, hustota kostí klesá, protože kmenové buňky kostní dřeně přecházejí z budování kosti na ukládání tuku. Tento tuk vytlačuje zdravé kosti a urychluje zhoršování stavu. Současné léčebné postupy často spoléhají na fyzickou aktivitu, která není vždy možností pro zranitelné pacienty.
Jak Piezo1 funguje jako senzor fyzické aktivity v těle
Studie publikovaná v Signal Transduction and Targeted Therapy identifikovala Piezo1, protein na povrchu kmenových buněk kostní dřeně, jako kritické spojení mezi fyzickou silou a zdravím kostí. Při aktivaci pohybem Piezo1 snižuje hromadění tuku a podporuje tvorbu kostí.
Experimenty na myších a lidských buňkách ukázaly, že bez Piezo1 kmenové buňky pravděpodobněji tloustnou a zánětlivé signály (Ccl2 a lipocalycin-2) dále brání růstu kostí. Blokování těchto signálů zvrátilo část škod.
Simulace cvičení pomocí léků
“V podstatě jsme rozluštili, jak se pohyb promítá do silnějších kostí na molekulární úrovni,” řekl profesor Xu Aiming, vedoucí výzkumník studie. Aktivace dráhy Piezo1 může chemicky přimět tělo, aby si myslelo, že cvičí, a to i při absenci pohybu.
Tento průlom zahrnuje vývoj „cvičebních mimetik“ – léků, které stimulují Piezo1 k udržení kostní hmoty u těch, kteří nejsou schopni cvičit. Dr. Van Byle, spoluřešitel studie, zdůraznil potenciální přínos pro křehké, zraněné nebo chronicky nemocné pacienty.
Budoucí aplikace a spolupráce
Výzkumný tým nyní pracuje na převedení těchto zjištění do klinické léčby. Spolupracovníci z Francouzského národního centra pro vědecký výzkum (CNRS) a dalších institucí upozorňují na možnost širších aplikací než jen fyzikální terapie.
Studie byla podpořena různými zdroji financování, včetně Research Grants Council, Hong Kong Medical Research Foundation a národních programů Číny a Francie.
Tento objev představuje významný krok směrem k prevenci zlomenin souvisejících s osteoporózou a ke zlepšení kvality života zranitelné populace tím, že poskytuje potenciální alternativu k tradiční léčbě založené na cvičení.
