С возрастом происходит потеря плотности костной ткани, что делает кости более уязвимыми. В этом процессе ключевыми являются мезенхимальные стволовые клетки, которые могут превращаться как в костные, так и в жировые клетки. При недостатке физической активности эти клетки чаще образуют жир, что ускоряет процесс деградации костей и их ослабление.
В ходе экспериментов, проведенных на мышах и с использованием человеческих стволовых клеток, ученые выделили белок Piezo1, который находится на поверхности мезенхимальных стволовых клеток. Этот белок реагирует на механические сигналы, возникающие при движении и физической нагрузке. Активация Piezo1 способствует уменьшению накопления жира в костном мозге и стимулирует образование новой костной ткани.
При отсутствии или неактивности Piezo1 процесс меняется: увеличивается количество жировых клеток, что приводит к потере костной массы. Также активируются провоспалительные сигналы, которые препятствуют восстановлению костной ткани. Блокировка этих сигналов может помочь вернуть клеткам способность к образованию здоровой костной ткани.
Профессор Сюй Аймин, руководитель исследования, отметил, что команда смогла расшифровать, как движение влияет на укрепление костей на молекулярном уровне. Это открытие позволит разрабатывать препараты, которые будут активировать белок Piezo1 и имитировать эффект физических упражнений без реальной физической нагрузки.
Проблема потери костной массы особенно актуальна для пожилых людей и пациентов с ограниченной подвижностью, причем женщины страдают от этого значительно чаще. По данным Всемирной организации здравоохранения, каждая третья женщина и каждый пятый мужчина старше 50 лет сталкиваются с переломами, вызванными слабостью костей. В Гонконге остеопороз диагностируется у 45% женщин и 13% мужчин в возрасте старше 65 лет.
Ученые надеются, что такие «имитаторы физических упражнений» станут значительным достижением в лечении остеопороза у пожилых людей, лежачих больных и пациентов с хроническими заболеваниями. В настоящее время команда работает над внедрением своих находок в клиническую практику и разработкой новых методов сохранения костной массы и улучшения качества жизни у уязвимых групп населения.
