Прорыв в остеопорозе: костная масса увеличилась на 800 процентов
Революционные исследования показали, что блокирование определенных рецепторов в головном мозге приводит к росту чрезвычайно крепких костей. Может ли быть на горизонте новое лечение остеопороза?
В первую очередь болезнь старости, остеопороз может привести к постепенному ослаблению костей.
Со временем кости становятся настолько пористыми, что незначительные удары - даже кашель или чихание - могут вызвать переломы.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), остеопороз поражает почти каждую четвертую женщину в возрасте 65 лет и старше в Соединенных Штатах.
В нынешнем виде лекарства нет; Лечение направлено на снижение риска переломов, но не может замедлить прогрессирование заболевания.
У здорового человека старая или поврежденная кость разрушается и заменяется новой.
Однако с возрастом этот цикл становится нестабильным, и в организме разрушается больше костей, чем можно восстановить. Это приводит к прогрессирующему ослаблению костей и, в конечном итоге, к остеопорозу.
Новая роль эстрогена
Эстроген выполняет широкий спектр функций в организме человека, особенно в отношении репродукции. Гормон также работает в мозге, но в настоящее время ученые мало знают о его функциях.
Недавно ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе провели серию исследований, чтобы узнать больше об эстрогенах в мозге.
Попутно они сделали счастливое открытие, которое могло изменить лицо исследований остеопороза.
Под руководством старшего автора исследования Холли Ингрэм, доктора философии, исследователей в первую очередь интересовало, как активность эстрогена в мозге влияет на метаболизм на разных этапах жизни.
В частности, они изучали функцию чувствительных к эстрогену нейронов в гипоталамусе. Это часть мозга, которая связывает нервную систему с эндокринной (гормональной) системой.
Гипоталамус играет важную роль в регулировании метаболических процессов, например, помогая контролировать температуру тела, голод, сон, усталость и циркадные ритмы.
Блокирование эстрогена в головном мозге
Ученые заблокировали действие эстрогена на гипоталамус животных. Когда они это сделали, животные прибавили в весе и стали менее активными.
Первоначально ученые предполагали, что дополнительный вес будет связан с лишним жиром или мышечной тканью.
Однако при дальнейшем осмотре они обнаружили, что лишний вес произошел из-за увеличения костной массы. У некоторых животных общая костная масса увеличилась на 800 процентов.
«Меня сразу поразил размер эффекта. Эти две группы вообще не пересекались, чего я никогда не видел. Мы сразу поняли, что это изменит правила игры и появилось новое захватывающее направление с потенциальными приложениями для улучшения здоровья женщин ».
Исследователь Стефани Корреа, доктор философии.
Когда исследователи проверили плотные кости мышей, они обнаружили, что они также были особенно прочными. На самом деле, по словам Ингрэма:
«Наши сотрудники, которые зарабатывают на жизнь изучением костей, сказали, что никогда не видели такой крепкой кости».
Теперь они опубликовали свои выводы в журнале. Nature Communications. Как продолжает Ингрэм: «Наше нынешнее понимание того, как организм контролирует рост костей, не может объяснить этого».
«[Это] предполагает, - добавляет она, - возможно, мы обнаружили совершенно новый путь, который можно использовать для улучшения прочности костей у пожилых женщин и других людей с хрупкими костями».
В последующих исследованиях исследователи сосредоточились на определенной области гипоталамуса, которая, казалось, оказывала невероятное влияние на кость: дугообразное ядро.
Поскольку удаление рецепторов эстрогена в этой области вызывает рост костей, они считают, что обычно эти клетки отводят энергию и ресурсы от роста костей, чтобы использовать их в других частях тела.
Это открытие является захватывающим и удивительным, и оно было обнаружено только у самок мышей.
«Большинство нейробиологов ограничивают исследования мышами-самцами, и лишь немногие изучают эстроген, что может объяснить, почему этого никогда не было».
Холли Ингрэм, доктор философии.
Она продолжает: «Меня всегда интересовало, как половые гормоны различают мужской и женский мозг, и это действительно замечательный пример того, насколько драматичными могут быть эти различия».
Продолжаем поиск
Исследователи расширили свои эксперименты, чтобы понять, как изменилась плотность костей в течение жизни мыши. Они заметили, что плотность костной ткани у этих мышей сохранялась в пожилом возрасте.
Продолжая тестировать этот механизм, ученые удалили дугообразные рецепторы эстрогена на мышиной модели остеопороза. У мышей, потерявших 70 процентов костной массы, плотность костей увеличилась на 50 процентов всего за несколько недель.
В крови эстроген способствует росту костей; однако в гипоталамусе он оказывает противоположный эффект.
Ингрэм выдвигает гипотезу, что «после полового созревания эстрогеновая система женского мозга активно переключает ресурсы от роста костей на такие вещи, как репродукция, что может способствовать более высокому риску ослабления костей у женщин с возрастом».
Поскольку результаты удивительны и новы, потребуется еще много работы; однако они уже открыли новые захватывающие возможности для исследователей остеопороза.
«Я в облаках по поводу этого результата», - говорит Ингрэм. «Если наши следующие эксперименты покажут, что мозг выделяет новый циркулирующий фактор, который вызывает усиленный рост костей, у нас может быть реальный шанс разработать лекарство, которое противодействует остеопорозу».
