Lo studio solleva le speranze per i nuovi approcci ad osteoporosi dell'ossequio

Una manciata di cellule cerebrali in profondità nel cervello può svolgere un ruolo sorprendente nella densità ossea delle donne gestenti, secondo la nuova ricerca dagli scienziati del UCLA e di Uc San Francisco.

In uno studio l'11 gennaio 2019 pubblicato nelle comunicazioni della natura, ricercatori ha indicato che bloccare un insieme particolare dei segnali da queste celle induce i mouse femminili (ma non maschii) a costruire le ossa straordinario forti e mantenerle nella vecchiaia, sollevante spera per i nuovi approcci all'impedire o a trattare l'osteoporosi in donne più anziane.

“I nostri collaboratori che studiano l'osso per vivere hanno detto che non avevano veduto mai l'osso questo forte,„ ha detto l'agrifoglio senior Ingraham, PhD dell'autore di studio. “La nostra comprensione corrente di come l'organismo gestisce la crescita dell'osso non può spiegare questa, che ci suggerisce può scoprire una via completamente nuova che potrebbe essere usata per migliorare la resistenza dell'osso in donne più anziane ed altre con le ossa fragili.„

Più di 200 milione di persone universalmente soffrono da osteoporosi, un indebolimento delle ossa al punto in cui le cadute o persino gli sforzi del minore come chinarsi o la tosse possono avviare le fratture. In persone in buona salute, il tessuto dell'osso sta riciclando costantemente -- il vecchio tessuto dell'osso è ripartito e sostituito per il nuovo osso. Come invecchiamo, inclinazioni di questo ciclo a favore di perdita dell'osso, inducente le nostre ossa a diventare sempre più porose e fragili.

Le donne sono a particolarmente ad alto rischio di osteoporosi dopo menopausa (quasi una in tre donne post-della menopausa negli Stati Uniti e l'Europa soffre dalle ossa indebolite) a causa dei livelli diminuenti dell'estrogeno dell'ormone sessuale, che promuove normalmente la crescita dell'osso.

L'estrogeno svolge molti ruoli nell'organismo femminile, specialmente nel regolamento della riproduzione, ma la sua funzione nel cervello è ancora capita male. Il laboratorio di Ingraham lungamente ha cercato di capire come la segnalazione dell'estrogeno nel cervello urta il metabolismo femminile nelle fasi differenti di vita, includendo come a neuroni estrogeno sensibili in una regione del cervello hanno chiamato il bilanciamento dell'ipotalamo domande energetiche stato necessario per la sopravvivenza o la riproduzione.

Il loro nuovo studio ha cominciato quando Stephanie Correa, PhD, quindi un ricercatore postdottorale del laboratorio di Ingraham ed ora un assistente universitario al UCLA, trovato che geneticamente cancellare la proteina di ricevitore dell'estrogeno in neuroni ipotalamici ha indotto gli animali mutanti a guadagnare un poco peso ed anche trasformarsi in in meno attivo. Correa ha pensato trovare che gli animali avevano messo sopra il muscolo magro extra grasso o guadagnato, ma questi non hanno spiegato la differenza. Per trovare la sorgente del peso extra, ha deciso di usare una tecnica di laboratorio extra-sensibile che potrebbe anche rivelare i cambiamenti nella densità ossea. Con la sua sorpresa, ha scoperto che i suoi mouse pesanti erano vero solo ben piantato: la massa dell'osso degli animali aveva aumentato vicino fino a 800 per cento.

“Immediatamente direzione dalla dimensione dell'effetto. I due gruppi non si sovrapponevano affatto, che non avessi veduto mai,„ Correa hanno detto. “Abbiamo saputo che subito era un commutatore del gioco e una nuova, direzione emozionante con le domande potenziali di miglioramento della salubrità delle donne.„

Le ossa supplemento-dense degli animali mutanti anche rivelate essere super-forte. Quando i collaboratori quali i campi dell'Aaron di UCSF, il PhD, un assistente universitario nel dipartimento di ambulatorio ortopedico, hanno verificato la resistenza meccanica di queste ossa schiacciandole, la sua strumentazione quasi venuta a mancare, Ingraham dice.

Dopo che Correa si è mosso verso il UCLA, i colleghi postdottorali Candice Herber, PhD del laboratorio di Ingraham e William Krause, PhD, condutto una serie di esperimenti che hanno azzerato dentro su una popolazione specifica appena di alcune cento a cellule cerebrali estrogeno sensibili -- situato in una regione dell'ipotalamo ha chiamato il nucleo arcuato -- quale è sembrato essere responsabile di questi aumenti drammatici nella densità ossea. Gli autori hanno supposto che l'estrogeno dovesse segnalare normalmente questi neuroni per spostare l'energia a partire dalla crescita dell'osso, ma che cancellare i ricevitori dell'estrogeno aveva invertito quello spostamento.

Considerevolmente, interferire con la segnalazione arcuata dell'estrogeno in di topo maschio è sembrato non avere effetto. “La maggior parte del limite dei neuroscenziati studia a di topo maschio e pochi studiano l'estrogeno, che può spiegare di perché questo non era stato veduto mai prima,„ Ingraham hanno detto. “Sono stato interessato sempre a come le ormoni sessuali fanno i cervelli maschii e femminili differenti e questo è un esempio realmente meraviglioso di quanto drammatico quelle differenze possono essere.„

Ulteriori esperimenti hanno indicato che gli animali mutanti di Correa e di Ingraham hanno mantenuto bene la loro densità ossea migliorata nella vecchiaia. I mouse femminili normali cominciano a perdere la massa significativa dell'osso entro 20 settimane dell'età, ma gli animali mutanti mantenuti hanno elevato facilmente la massa dell'osso per il loro secondo anno di vita, abbastanza una vecchiaia dagli standard del mouse.

Notevolmente, Herber e Krause potevano anche invertire la degenerazione attuale dell'osso in un modello sperimentale di osteoporosi. In mouse femminili che già avevano perso più di 70 per cento della loro densità ossea dovuto l'estrogeno sperimentalmente inferiore di sangue, l'eliminazione dei ricevitori arcuati dell'estrogeno ha indotto la densità ossea a rimbalzare da 50 per cento nel giro di poche settimane.

Questi risultati evidenziano i ruoli opposti svolti da estrogeno nel sangue, dove promuove la stabilità dell'osso e nell'ipotalamo, in cui sembra reprimere la formazione dell'osso, Ingraham ha detto. “Supponiamo che dopo che la pubertà il sistema dell'estrogeno nel cervello femminile attivamente sposta le risorse a partire dalla crescita dell'osso e verso le cose come riproduzione, in grado di contribuire all'elevato rischio delle donne delle ossa indebolite mentre invecchiamo.„

Il reticolo drammatico della crescita migliorata dell'osso veduta nello studio corrente dissimile qualche cosa nella letteratura scientifica, i ricercatori dicono, suggerendo che la scoperta fortuita di Correa possa scoprire una via biologica completamente novella da cui il cervello regolamenta la densità ossea. Ingraham ed i colleghi ora stanno studiando esattamente come questa comunicazione dell'cervello-osso accade e se le droghe potrebbero essere sviluppate per amplificare la resistenza dell'osso in donne post-della menopausa senza effetti potenzialmente pericolosi della terapia di sostituzione di estrogeno.

“Questa nuova via tiene la grande promessa perché permette che l'organismo sposti la nuova formazione dell'osso in overdrive,„ Correa ha detto.

“Sono nelle nuvole circa questo risultato,„ Ingraham ha aggiunto. “Se i nostri esperimenti seguenti indicano che il cervello rilascia un fattore di circolazione novello che i grilletti hanno migliorato la crescita dell'osso, potremmo avere una probabilità reale di sviluppare una droga che neutralizza l'osteoporosi.„

Sorgente: https://www.ucsf.edu/