Kości mogą chronić mózg i wątrobę przed starzeniem. Obiecujące wyniki badań

Przez lata kości kojarzono przede wszystkim z podtrzymywaniem ciała, ochroną narządów i umożliwianiem ruchu. Okazuje się jednak, że mogą odgrywać jeszcze jedną, zaskakującą rolę – wpływać na procesy starzenia zachodzące w całym organizmie.

Naukowcy z Southern Medical University w Chinach postanowili sprawdzić, czy kości, podobnie jak mięśnie, mogą uwalniać substancje korzystnie działające na inne narządy. Wyniki ich badań opublikowano w czasopiśmie "Cell Metabolism".

Podczas chodzenia, biegania czy ćwiczeń siłowych kości są poddawane naciskowi. Znajdujące się w nich komórki, nazywane osteocytami, potrafią wykrywać takie obciążenia i odpowiednio na nie reagować.

Ważną rolę odgrywa w tym białko PIEZO1, które działa jak czujnik mechaniczny. Badacze podejrzewali, że uruchamiane dzięki niemu procesy mogą mieć znaczenie nie tylko dla kondycji kości, ale również dla zdrowia całego organizmu. Pierwszy eksperyment przeprowadzono na 10-miesięcznych myszach, czyli zwierzętach w średnim wieku. Naukowcy wyłączyli w ich osteocytach gen odpowiedzialny za wytwarzanie białka PIEZO1.

Po pięciu miesiącach różnice były wyraźne. Myszy pozbawione tego białka miały gorszą pamięć, słabszą koordynację ruchową i mniejszą sprawność fizyczną niż zwierzęta z grupy kontrolnej. W ich mózgach, wątrobach i innych narządach wykryto również więcej komórek wykazujących oznaki starzenia oraz silniejszy stan zapalny. Pogorszyła się także zdolność organizmu do regulowania poziomu glukozy we krwi.

Zmiany przełożyły się na długość życia. Samce żyły średnio o 13,2 proc. krócej, a samice o 10,7 proc. krócej niż myszy, u których białko PIEZO1 działało prawidłowo.

W kolejnym doświadczeniu naukowcy postanowili sprawdzić, czy mechaniczne pobudzanie kości może przynieść odwrotny skutek. Do eksperymentu wykorzystali 20-miesięczne myszy, czyli zwierzęta w podeszłym wieku. Przez cztery miesiące, dwa razy w tygodniu, poddawano ich kości piszczelowe kontrolowanemu naciskowi.

Rezultaty okazały się obiecujące. Myszy osiągały lepsze wyniki w testach pamięci i sprawności ruchowej, miały silniejsze mięśnie oraz mocniejsze kości. Poprawiła się również ich tolerancja glukozy. Co więcej, w różnych narządach stwierdzono mniej oznak starzenia i przewlekłego stanu zapalnego.

Największe zainteresowanie wzbudziła jednak długość życia zwierząt. Myszy poddawane stymulacji kości żyły o blisko 80 dni dłużej niż osobniki z grupy kontrolnej. Korzyści zaobserwowano zarówno u samców, jak i samic.

Badacze chcieli zrozumieć, w jaki sposób nacisk wywierany na kości piszczelowe może wpływać na pracę mózgu, wątroby czy układu odpornościowego. Okazało się, że pobudzone osteocyty uwalniają do krwi substancje, które docierają do odległych narządów. Jedną z najważniejszych jest białko PEDF, wykazujące właściwości ochronne i przeciwzapalne.

Mechaniczna stymulacja kości zwiększała jego stężenie we krwi myszy. Gdy naukowcy podawali PEDF dożylnie starszym zwierzętom, obserwowali podobne korzyści jak po obciążaniu kości. Zmiany dotyczyły również odporności. W szpiku kostnym starszych myszy zaczęło powstawać więcej komórek odpornościowych charakterystycznych dla młodszych osobników, a mniej tych związanych z przewlekłym stanem zapalnym.

Wstępne analizy przeprowadzone przez naukowców sugerują, że PEDF może odgrywać ważną rolę również w ludzkim organizmie. Badacze zauważyli, że stężenie tego białka we krwi zmniejsza się wraz z wiekiem, a szczególnie niskie wartości występują u osób z osteoporozą.

W doświadczeniach na modelu ludzkiej chrząstki PEDF ograniczało oznaki starzenia komórek i chroniło tkankę przed uszkodzeniami. Odkrycie może w przyszłości pomóc w opracowaniu nowych metod wspierania zdrowego starzenia, zwłaszcza u osób starszych, przewlekle chorych lub mających trudności z regularną aktywnością fizyczną.

Wyniki pokazują jednak, że korzyści płynące z ruchu mogą być znacznie bardziej złożone, niż dotychczas przypuszczano. Kości nie tylko wzmacniają się podczas aktywności fizycznej, ale mogą również wysyłać sygnały pomagające chronić inne narządy przed skutkami starzenia.

Źródło: PAP