Kosti nisu stagnirajuće strukture. Prema nedavnim studijama, kosti održavaju živahan metabolizam i blisko komuniciraju preko nerava sa mozgom. Ali da li endokrini hormoni takođe igraju važnu ulogu u razgovoru o mozgu i kostima, nije jasno.
Istraživači sa Šenžen instituta za naprednu tehnologiju (SIAT) Kineske akademije nauka sada imaju odgovor na ovo pitanje. Oni su otkrili da subfornični organ (SFO), moždano jezgro iznad treće komore mozga, oseća cirkulišući paratiroidni hormon (PTH) i potom modulira periferni nivo PTH. PTH, kao moćan regulator ravnoteže kalcijuma i fosfata, tada može da promeni metabolizam i remodeliranje kostiju. Studija je objavljena u Neuronu 20. aprila.
Koristeći model miša, istraživači su otkrili da se PTH iz perifernog sistema vezuje za SFO, cirkumventrikularni organ bez krvno-moždane barijere. Elektrofiziološke studije mozga i fluorescentne studije kalcijuma pokazale su da periferni PTH aktivira SFO neurone.
Istraživači su identifikovali ekspresiju PTH receptora na SFO neuronima. Obaranje PTH receptora 1 izazvalo je smanjenje osnovnih nivoa PTH kod miševa i njihov odgovor na perifernu stimulaciju kalcijuma.
„Ovi rezultati pokazuju da centralni nervni sistem (CNS) oseća cirkulišući PTH, a sensing PTH iz mozga je takođe neophodan tokom regulacije serumskog PTH“, rekao je prof. Jang Fan iz SIAT-a, odgovarajući autor studije.
Štaviše, istraživači su proučavali da li stimulacija neurona SFO može zauzvrat modulirati periferni nivo PTH. I GABAergični i glutamatergični neuroni aktivirani su hemogenetskom tehnologijom. Stimulacija inhibitornih GABAergičnih neurona izazvala je smanjenje serumskog PTH i smanjenje trabekularne gustine kostiju, dok je stimulacija ekscitatornih glutamatergičnih neurona pokazala suprotan efekat.
„Ono što je vredno napomenuti je da GABAergični neuroni dominiraju u SFO ćelijama koje eksprimiraju PTH receptor 1, dok glutamatergični neuroni dominiraju ćelijama koje eksprimiraju PTH receptor 2“, rekao je prof. Jang.
Istraživački tim je takođe proučavao moždano jezgro nizvodno od SFO. Otkrili su da paraventrikularno jezgro (PVN) hipotalamusa koje prima GABAergičku projekciju od SFO takođe modulira nivo PTH u serumu i metabolizam trabekularne kosti.
Prethodne studije su se generalno fokusirale na aferentna i eferentna nervna vlakna koja okružuju kosti kada se raspravljalo o vezama mozga i kostiju. Sada su istraživači otkrili da hemijska signalizacija kroz endokrini sistem takođe igra važnu ulogu u razgovoru mozga i kostiju.
„Tradicionalno, subfornični organ se uzima kao centar ravnoteže vode i soli. Naša studija pokazuje da je SFO mnogo više od toga. Labava struktura krvno-moždane barijere u SFO-u daje mu razne sposobnosti koje detektuju periferne humoralne hormone, “ rekao je dr Džang Lu, prvi autor studije. „Očekujemo da bi i drugi cirkumventrikularni organi takođe trebali imati više učinka u procesu interocepcije.“
Ova studija otkriva kritičnu ulogu ose mozak-paratiroidna kost u održavanju homeostaze metabolizma kostiju. Takođe pruža nove ideje za razumevanje kako se održava homeostaza kostiju.
