Przełomowe badania zidentyfikowały kluczowe białko, które pozwala kościom reagować na aktywność fizyczną, nawet bez rzeczywistego ruchu. Naukowcy z Uniwersytetu w Hongkongu (HKUMed) odkryli, że białko Piezo1 działa jak „czujnik wysiłku” w szpiku kostnym, uruchamiając wzrost kości po aktywacji. Odkrycie to otwiera drzwi do potencjalnych terapii naśladujących korzyści płynące z ćwiczeń w przypadku osób, które nie mogą podejmować aktywności fizycznej, takich jak osoby starsze, pacjenci obłożnie chorzy lub cierpiący na choroby przewlekłe.
Зміст
Problem: utrata kości związana z wiekiem
Osteoporoza i związana z wiekiem utrata masy kostnej to główne problemy zdrowotne na świecie. Około jedna trzecia kobiet i jedna piąta mężczyzn po 50. roku życia cierpi na złamania spowodowane osłabieniem kości. Schorzenie to dotyka miliony ludzi na całym świecie, powodując chroniczny ból, ograniczoną mobilność i obciążenie systemów opieki zdrowotnej. W Hongkongu problem ten dotyka prawie połowa kobiet i 13% mężczyzn powyżej 65. roku życia.
Wraz z wiekiem gęstość kości maleje, ponieważ komórki macierzyste szpiku kostnego przechodzą z budowania kości do magazynowania tłuszczu. Tłuszcz ten wypiera zdrowe kości, przyspieszając pogorszenie stanu. Obecne metody leczenia często opierają się na aktywności fizycznej, co nie zawsze jest możliwe w przypadku bezbronnych pacjentów.
Jak Piezo1 działa jako czujnik aktywności fizycznej w organizmie
Badanie opublikowane w czasopiśmie Signal Transduction and Targeted Therapy wykazało, że Piezo1, białko znajdujące się na powierzchni komórek macierzystych szpiku kostnego, jest kluczowym ogniwem pomiędzy siłą fizyczną a zdrowiem kości. Po aktywacji ruchem Piezo1 zmniejsza gromadzenie się tłuszczu i wspomaga tworzenie kości.
Eksperymenty na myszach i komórkach ludzkich wykazały, że bez Piezo1 komórki macierzyste są bardziej podatne na odkładanie się w tłuszczu, a sygnały zapalne (Ccl2 i lipokalicyna-2) dodatkowo utrudniają wzrost kości. Zablokowanie tych sygnałów odwróciło część szkód.
Symulowanie ćwiczeń z użyciem leków
„Zasadniczo rozszyfrowaliśmy, w jaki sposób ruch przekłada się na mocniejsze kości na poziomie molekularnym” – powiedział profesor Xu Aiming, główny badacz biorący udział w badaniu. Aktywacja ścieżki Piezo1 może chemicznie oszukać organizm, aby pomyślał, że ćwiczy, nawet przy braku ruchu.
Ten przełom polega na opracowaniu „mimetyków ćwiczeń” – leków stymulujących Piezo1 do utrzymania masy kostnej u osób niezdolnych do ćwiczeń. Dr Van Byle, współkierownik badania, podkreślił potencjalne korzyści dla pacjentów słabych, rannych lub przewlekle chorych.
Przyszłe zastosowania i współpraca
Zespół badawczy pracuje obecnie nad przełożeniem tych odkryć na metody leczenia klinicznego. Współpracownicy z francuskiego Narodowego Centrum Badań Naukowych (CNRS) i innych instytucji zauważają możliwość szerszych zastosowań niż tylko fizjoterapia.
Badanie zostało wsparte różnymi źródłami finansowania, w tym Radą ds. Grantów Badawczych, Fundacją Badań Medycznych w Hongkongu oraz programami krajowymi Chin i Francji.
To odkrycie stanowi znaczący krok w kierunku zapobiegania złamaniom związanym z osteoporozą i poprawy jakości życia bezbronnych grup społecznych poprzez zapewnienie potencjalnej alternatywy dla tradycyjnych metod leczenia opartych na ćwiczeniach.
