Miért növelheti a dohányzás és az alkoholfogyasztás az oszteoporózis kockázatát?
A legújabb kutatások feltártak egy sejtmechanizmust, amely segíthet megmagyarázni, hogy a dohányzás, az alkohol és más módosítható tényezők miért növelhetik a csontrendszeri csontritkulás kialakulásának kockázatát.
A mechanizmus arra ösztönzi az immunrendszer egyik sejttípusát, hogy oszteoklasztokká alakuljon át, amelyek olyan típusú sejtek, amelyek reszorbeálnak vagy feloldják a csontot.
Úgy tűnik, hogy a mitokondriumok, az apró burkolatok, amelyek energiát termelnek a sejtekben, olyan jelet küldenek, amely stressz alatt kiváltja ezt a folyamatot.
Amikor ez a makrofágok mitokondriumában történik, a sejtek osteoclastokká alakulnak. A makrofágok szaporodó immunsejtek, amelyek lenyelve és megemésztve távolítják el a sejthulladékot és az idegen tárgyakat.
A felfedezés hátterében álló kutatók a Philadelphiában található Pennsylvaniai Egyetemen (Penn) és a New York-i Sínai-hegyi Icahn Orvostudományi Iskolában találhatók. A közelmúltban írnak megállapításaikról FASEB Journal tanulmányi tanulmány.
"Ebben a cikkben megmutatjuk, hogy amikor a mitokondriális funkció befolyásolja, az nemcsak az energiatermelést befolyásolja, hanem egyfajta stressz jelzést is kivált, amely az oszteoklasztok túltermelését indukálja" - mondja Narayan G. Avadhani, a tanulmány vezető vezetője, aki a biokémia professzora. a Penn Állatorvosiskolán.
Néhány környezeti tényező, mint például a dohányzás, az alkoholfogyasztás és bizonyos gyógyszerek, amelyek károsíthatják a mitokondrium működését, szintén úgy tűnik, hogy növelik az oszteoporózis kockázatát.
Prof. Avadhani és munkatársai azt javasolják, hogy az általuk feltárt stressz jelző út lehet az oka.
Laboratóriumban tenyésztett makrofágokban és diszfunkcionális mitokondriumban szenvedő egerekben mutatták be eredményeiket.
Csontképződés és reszorpció
A csontritkulás olyan betegség, amelynek következtében a csontok kevésbé sűrűvé, porózusabbá és törékenyebbé válnak. Ez jelentősen növeli a törés kockázatát.
Az emberek öregedésével nő az oszteoporózis kialakulásának kockázata. A csontképződés és a csontfelszívódás egyensúlya ugyanis az életkor előrehaladtával eltolódik.
Mire a legtöbb ember eléri a 30. életévét, csontsűrűsége elérte a csúcsot. Ezt követően a csontsűrűség csökken, mivel az egyensúly fokozatosan kedvez a felszívódásnak a generáció során.
A Nemzetközi Osteoporosis Alapítvány (IOF) adatai szerint minden 50 nőnél idősebb 3 nőből és minden ötödik férfiból csonttörés tapasztalható csontritkulás miatt.
Az IOF becslései szerint az Egyesült Államokban, Európában és Japánban körülbelül 75 millió embernek van csontritkulása, és hogy az oszteoporózis évente több mint 8,9 millió csonttöréshez vezet világszerte.
Tanulmányukban a szerzők azt írják, hogy a mitokondrium-mag retrográd jelátviteli (MtRS) útvonal segíti a sejteket a stresszhez való alkalmazkodásban.
Egy korábbi vizsgálat már arra késztette őket, hogy felfedezzék, hogy ennek az útnak a kiváltása a makrofágokat a csontot felszívó oszteoklasztokká differenciálódásra késztetheti.
"Ugyanakkor" megjegyzik, "a mechanizmusok, amelyek révén a makrofágok érzékelik és reagálnak a sejtes stresszre, továbbra sem tisztázottak."
A sérült mitokondrium elősegíti az osteoclastokat
Annak feltárására, hogy mik lehetnek a mitokondriális károsodások, laboratóriumban tenyésztett egér makrofágokkal végeztek néhány kísérletet. Károsodást okoztak a makrofágokban azáltal, hogy megbontották a citokróm-oxidáz C nevű enzimet, amely segít a mitokondriális energiatermelés szabályozásában.
Ez arra késztette a makrofágokat, hogy különféle jelzőmolekulákat bocsássanak ki, amelyek nemcsak gyulladást váltottak ki, hanem úgy tűnt, hogy a sejteket osteoclastokká történő differenciálódásra késztették.
További vizsgálat feltárta, hogy valami különös történik egy másik RANK-L nevű molekulával. A csontok generációja felszabadítja a RANK-L-et, amely kiváltja a csontfelszívódást. Ez segít megőrizni az egyensúlyt a két folyamat között.
A csapat azonban megállapította, hogy amikor a sérült mitokondrium jeleket küldött, a makrofágok továbbra is oszteoklasztokká differenciálódtak - és ennek következtében elősegítik a csontfelszívódást -, még akkor is, ha a közelben nem volt sok RANK-L.
A mitokondriális diszfunkció egérmodelljében végzett tesztek végleges sora megerősítette az eredményeket.
A csapat további tanulmányok elvégzését fontolgatja annak kiderítésére, hogy a mitokondriális funkció megőrzése csökkentheti-e az oszteoporózis kockázatát.
„Bizonyos szempontból a mitokondriális stressz jelzés akár a RANK-L helyébe léphet. Hogy most nem tudjuk, de azt tervezzük, hogy ezt tovább vizsgáljuk. ”
Prof. Narayan G. Avadhani
