Механизм борьбы с остеопорозом с помощью упражнений раскрыли ученые

Группа учёных под руководством исследователей из Гонконгского университета раскрыла механизм, благодаря которому физическая нагрузка укрепляет кости. Это открытие может привести к созданию новых методов лечения остеопороза — болезни, от которой страдают миллионы людей по всему миру. Результаты работы опубликованы в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy.

Долгое время было известно, что движение полезно для скелета, но точная причина оставалась загадкой. Теперь исследователи выяснили, что ключевую роль в этом процессе играет белок Piezo1 — своеобразный «сенсор упражнений». Он находится в мультипотентных стромальных клетках костного мозга (BMMSCs), которые могут превращаться либо в остеобласты (клетки, формирующие кость), либо в адипоциты (жировые клетки). Баланс между этими путями зависит от многих факторов, но, как показала работа, решающее значение имеют физические усилия.

Эксперименты на мышах подтвердили: Piezo1 активируется под воздействием механического напряжения. Когда белок удаляли, у животных снижалась плотность костей, ухудшалось формирование новой ткани, а в костном мозге резко возрастало количество жировых клеток. Положительный эффект от физических нагрузок практически исчезал. Учёные не только зафиксировали роль Piezo1, но и расшифровали сигнальные пути, которые он запускает. Отсутствие белка вело к воспалению и ожирению костного мозга.

Важным открытием стала обратимость этих процессов: активация Piezo1 или восстановление его сигнальных каскадов позволяли вернуть баланс в сторону костеобразования.

«Мы расшифровали, как организм превращает движение в более крепкие кости, — пояснил биомедицинский учёный Сюй Айминь. — Мы идентифицировали молекулярный сенсор упражнений Piezo1 и сигнальные пути, которые он контролирует. Это даёт нам чёткую мишень для вмешательства. Активируя путь Piezo1, мы можем имитировать пользу от упражнений, заставляя организм думать, что он тренируется, даже в отсутствие движения».