Открит е механизмът за „имитиране“ на спорта на молекулярно ниво

Изследователи от Университета на Хонконг са разгадали молекулярния механизъм, който превръща физическата активност в здравина на костите. Те са установили, че за това е отговорен протеинът Piezo1, който действа като „сензор за натоварването“ в стволовите клетки на костния мозък. Това открива пътя към създаването на лекарства, които могат да „заблудят“ организма да активира този протеин без реални физически упражнения и по този начин да предпазят от остеопороза възрастните хора и пациентите с ограничена подвижност.

С напредването на възрастта костите стават по-малко плътни и по-крехки. Важна роля в този процес играят мезенхимните стволови клетки на костния мозък, които могат да се превръщат или в костна тъкан, или в мастни клетки. Когато липсват физически упражнения, е по-вероятно тези клетки да образуват мастна тъкан, което ускорява отслабването на костите и започва процес на разграждане на костите, който е трудно да се обърне.

По време на експерименти върху мишки и с помощта на човешки стволови клетки учените са идентифицирали протеина Piezo1, разположен на повърхността на мезенхимните стволови клетки. Той действа като своеобразен „сензор за физическата активност“ – улавя механичните сигнали, възникващи при движение и натоварване. Активирането на Piezo1 намалява натрупването на мазнини в костния мозък и стимулира образуването на нова костна тъкан.

Когато този протеин отсъства или е неактивен, процесът е обратен: увеличава се образуването на мастни клетки и се ускорява загубата на костна маса. Освен това се активират провъзпалителни сигнали (Ccl2 и липокалин-2), които допълнително пречат на възстановяването на костите. Блокирането на тези сигнали може частично да възстанови способността на клетките да образуват здрава костна тъкан.

Ръководителят на изследването професор Сю Аимин заяви, че екипът ефективно е разшифровал как тялото превръща движението в укрепване на костите на молекулярно ниво. Това ще позволи създаването на лекарства, които ще активират пътя Piezo1 и ще „заблудят“ тялото да имитира ефекта от физическите упражнения, без да се натоварва.

Проблемът със загубата на костна маса е особено остър при възрастните хора и пациентите с ограничена подвижност, като жените са засегнати много повече. По данни на Световната здравна организация фрактурите, свързани с костна слабост, се срещат при всяка трета жена и всеки пети мъж над 50-годишна възраст. В Хонконг остеопорозата се диагностицира при 45% от жените и 13% от мъжете на възраст над 65 години.

Учените смятат, че подобни „симулатори на упражнения“ биха могли да бъдат пробив в лечението на остеопорозата при възрастните хора, лежащо болните и пациентите с хронични заболявания. Сега екипът работи за пренасяне на откритията в клиничната практика и за разработване на нови методи за запазване на костната маса и качеството на живот при уязвимите групи от населението.