Oamenii de știință au descoperit un nou hormon care produce oase mai puternice
Un hormon recent descoperit care menține oasele femeilor care alăptează puternice ar putea, de asemenea, să ajute la vindecarea fracturilor osoase și la tratarea osteoporozei în rândul populației mai largi.
Cercetătorii americani de la UC San Francisco și UC Davis au arătat că, la șoareci, hormonul cunoscut sub numele de hormonul creierului matern (CCN3) crește densitatea și rezistența oaselor.
Rezultatele lor, publicate recent în revista Nature, rezolvă o enigmă de lungă durată cu privire la modul în care oasele femeilor rămân relativ robuste în timpul alăptării, chiar și atunci când calciul este eliminat din oase pentru a susține producția de lapte ,atern.
„Unul dintre lucrurile remarcabile este faptul că, dacă nu am fi studiat șoareci de sex feminin, care, din păcate, este norma în cercetarea biomedicală, atunci am fi putut pierde complet această descoperire”, a declarat Holly Ingraham, autorul principal al studiului și profesor de farmacologie moleculară celulară la UCSF, într-un comunicat.
„Cercetarea subliniază cât de important este să ne uităm atât la animalele de sex masculin, cât și la cele de sex feminin de-a lungul întregii vieți pentru a obține o înțelegere completă a biologiei”.
Peste 200 de milioane de persoane din întreaga lume suferă de osteoporoză, o slăbire severă a oaselor care poate provoca fracturi frecvente.
Femeile prezintă un risc deosebit de ridicat de osteoporoză după menopauză din cauza scăderii nivelului hormonului sexual estrogen, care în mod normal promovează formarea oaselor.
Nivelurile de estrogen sunt scăzute și în timpul alăptării, însă osteoporoza și fracturile osoase sunt mult mai rare în această perioadă, ceea ce sugerează că altceva decât estrogenul promovează creșterea oaselor.
Un hormon care este produs numai în timpul alăptării
În timpul alăptării, CCN3 (roșu) apare în creierul femeii în neuronii adiacenți altor celule, numite tanicite (cyan).
Imagine realizată de laboratorul UCSF, iulie 2024
Laboratorul UCSF a descoperit anterior că, la șoarecii de sex feminin, dar nu și la șoarecii de sex masculin, blocarea unui anumit receptor de estrogen găsit în anumiți neuroni dintr-o zonă restrânsă a creierului a condus la creșteri masive ale masei osoase.
Cercetătorii suspectau că un hormon din sânge era responsabil pentru oasele foarte puternice, dar, la momentul respectiv, nu l-au putut identifica.
În noua lucrare, laboratorul american a efectuat o căutare exhaustivă a acestui hormon de construcție osoasă și au identificat în cele din urmă CCN3 ca fiind factorul responsabil la femelele mutante.
Inițial, echipa a fost surprinsă de acest rezultat, deoarece CCN3 nu corespundea profilului tipic al unui hormon secretat de neuroni.
Îndoielile cercetătorilor au dispărut după ce au iedentificat CCN3 în aceeași regiune a creierului la șoarecii femele care alăptează.
Fără producția de CCN3 în acești neuroni, șoarecii femele care alăptează pierd rapid masă osoasă, iar puii lor încep să piardă în greutate, confirmând importanța hormonului în menținerea sănătății oaselor în timpul alăptării.
Pe baza acestei descoperiri, cercetătorii se referă acum la CCN3 ca la hormonul creierului matern (MBH).
Hormonul întărește oasele la șoarecii tineri și bătrâni, masculi sau femele
Pierderea osoasă nu are loc doar la femeile aflate în post-menopauză, ci este frecventă și la supraviețuitoarele cancerului de sân care iau anumite blocante hormonale, sportivele de elită mai tinere, care se antrenează susținut, și la bărbații în vârstă a căror rată de supraviețuire relativă este mai slabă decât a femeilor după o fractură de șold.
„Ar fi incredibil de interesant dacă CCN3 ar putea crește masa osoasă în toate aceste scenarii”, spune prof. Ingraham.
Atunci când strategiile de creștere a CCN3 circulant au fost puse în aplicare la șoareci adulți tineri și la șoareci mai în vârstă de sex feminin sau masculin, masa osoasă și rezistența oaselor au crescut dramatic în decurs de săptămâni.
La unii șoareci femele cărora le lipseau toți estrogenii sau care erau foarte bătrâni, CCN3 a fost capabil să dubleze masa osoasă.
Când cercetătorii au testat aceste oase, au fost surprins de rezistența lor.
„Există unele situații în care oasele puternic mineralizate nu sunt mai bune; ele pot fi mai slabe și, de fapt, se rup mai ușor”, a explicat Thomas Ambrosi, profesor asistent de chirurgie ortopedică la UC Davis.
„Când am testat aceste oase, ele s-au dovedit a fi mult mai puternice decât de obicei”.
Ambrosi a analizat îndeaproape celulele stem din oase care sunt responsabile de generarea de noi oase și a constatat că atunci când aceste celule erau expuse la CCN3, erau mult mai predispuse să genereze noi celule osoase.
Un plasture de hidrogel vindecă fracturile la șoareci
Pentru a testa capacitatea hormonului de a ajuta la vindecarea oaselor, cercetătorii au creat un plasture de hidrogel pe care l-au aplicat direct pe locul unei fracturi osoase, unde a eliberat CCN3 timp de două săptămâni.
La șoarecii în vârstă, fracturile osoase nu se vindecă de obicei bine. Cu toate acestea, plasturele CCN3 a stimulat formarea de os nou la locul fracturii, contribuind la vindecarea fracturii.
„Nu am reușit niciodată să obținem acest tip de rezultat de mineralizare și vindecare cu nicio altă strategie”, a declarat Ambrosi.
Acum, cercetătorii vor să aplicăe CCN3 în contextul altor probleme medicale, cum ar fi regenerarea cartilajului, și vor să studieze cum influențează CCN3 metabolismul osos în contexte de boală relevante din punct de vedere clinic.
De asemenea, cercetătorii intenționează să efectueze studii viitoare privind mecanismele moleculare ale CCN3, nivelurile sale la femeile care alăptează, precum și potențialul hormonului de a trata o varietate de afecțiuni osoase.
Articolul Oamenii de știință au descoperit un nou hormon care produce oase mai puternice apare prima dată în 360medical.ro.