С возрастом кости теряют плотность и становятся уязвимыми. Важную роль в этом процессе играют мезенхимальные стволовые клетки, которые могут дифференцироваться как в костную ткань, так и в жировые клетки. Недостаток физической активности приводит к тому, что эти клетки чаще превращаются в жировые, что, в свою очередь, способствует ослаблению костей и их деградации.
В ходе экспериментов на мышах и с использованием человеческих стволовых клеток, исследователи обнаружили, что белок Piezo1, находящийся на поверхности мезенхимальных стволовых клеток, реагирует на механические стимулы, возникающие при движении. Его активация способствует уменьшению накопления жира в костном мозге и стимулирует образование новой костной ткани.
В отсутствие или при неактивном состоянии Piezo1 наблюдается обратный процесс: увеличивается образование жировых клеток и ускоряется потеря костной массы. Более того, активируются провоспалительные сигналы, которые препятствуют восстановлению костной ткани. Блокировка этих сигналов может вернуть клеткам способность к формированию здорового костного материала.
Профессор Сюй Аймин, руководитель исследования, отметил, что его команда фактически раскрыла молекулярные механизмы, с помощью которых организм использует движение для укрепления костей. Это может открыть путь к созданию препаратов, которые активируют механизм Piezo1, позволяя организму "обмануть" себя и имитировать физические упражнения без реальной нагрузки.
Проблема потери костной массы наиболее актуальна для пожилых людей и пациентов с ограниченной подвижностью, причем женщины страдают от этого чаще. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, одна треть женщин и один из пяти мужчин старше 50 лет испытывают переломы, связанные с слабостью костей. В Гонконге остеопороз наблюдается у 45% женщин и 13% мужчин в возрасте от 65 лет.
Ученые полагают, что препараты, имитирующие физическую активность, могут стать важным шагом в лечении остеопороза у пожилых людей, лежачих больных и пациентов с хроническими заболеваниями. В настоящее время команда исследует возможность применения своих результатов в клинической практике и разрабатывает новые подходы к сохранению костной массы и улучшению качества жизни у уязвимых групп населения.
