Остеопороз, при котором кости становятся хрупкими и подвержены переломам, остается одной из главных проблем здравоохранения, затрагивая десятки миллионов людей по всему миру. Хотя врачи давно знают, что физическая активность укрепляет скелет, точный механизм этого процесса до сих пор оставался загадкой. Ученые из Гонконгского университета и их коллеги из других стран расшифровали его, идентифицировав ключевого игрока — белок Piezo1.
Научная работа опубликована в журнале Signal Transduction and Targeted Therapy.
Как объяснил биомедицинский исследователь Сюй Аймин, Piezo1 работает как сенсор, реагирующий на давление и деформацию костей во время движения. Этот белок запускает каскад биохимических сигналов, который заставляет мезенхимальные стволовые клетки костного мозга превращаться в остеобласты — клетки, формирующие костную ткань, а не в жировые клетки.
«Нам нужно понять, как именно кости становятся крепче при движении или физической активности, прежде чем мы сможем воспроизвести эти эффекты на молекулярном уровне», — отметил ученый.
Эксперименты на мышах подтвердили ключевую роль Piezo1: у животных без этого белка плотность костей снижалась, образование новой ткани замедлялось, а количество жировых клеток в костном мозге возрастало. Более того, физические упражнения не давали им привычного укрепляющего эффекта.
«Мы по сути расшифровали, как организм преобразует движение в более крепкие кости», — добавил Аймин.
Открытие имеет огромное практическое значение для пожилых людей, пациентов с травмами и тех, кто по состоянию здоровья не может заниматься спортом. Активация пути Piezo1 потенциально способна «обмануть» организм, создавая эффект физической нагрузки даже в отсутствие реального движения. В перспективе это позволит разработать препараты, замедляющие потерю костной массы и снижающие риск переломов у миллионов людей по всему миру.
Ранее ученые сравнили спорт с антидепрессантами.