Istraživači sa UCSF i UC Davis rešili su dugogodišnju zagonetku o tome kako kosti dojilja ostaju jake čak i kada gube kalcijum.
Novootkriveni hormon koji održava kosti dojilja jakima bi takođe mogao pomoći u zarastanju preloma kostiju i lečenju osteoporoze u široj populaciji. Istraživači sa UC San Francisco i UC Davis pokazali su da kod miševa hormon poznat kao „hormon mozga majke“ (CCN3) povećava gustinu i snagu kostiju.
Njihovi rezultati objavljeni su 10. jula u časopisu Priroda.
„Jedna od izuzetnih stvari u vezi sa ovim nalazima je da da nismo proučavali ženke miševa, što je nažalost norma u biomedicinskim istraživanjima, onda bismo mogli potpuno propustiti ovo otkriće“, rekla je dr Holi Ingraham. , viši autor novog rada i profesor ćelijske molekularne farmakologije na UCSF.
„To naglašava koliko je važno gledati i muške i ženske životinje tokom životnog veka da biste dobili potpuno razumevanje biologije.“
Više od 200 miliona ljudi širom sveta pati od osteoporoze, teškog slabljenja kostiju koje može izazvati česte prelome. Žene su posebno izložene velikom riziku od osteoporoze nakon menopauze zbog opadanja nivoa polnog hormona estrogena, koji normalno podstiče formiranje kostiju.
Nivoi estrogena su takođe niski tokom dojenja, ali osteoporoza i prelomi kostiju su mnogo ređi tokom ovog perioda, što sugeriše da nešto drugo osim estrogena podstiče rast kostiju.
Ingrahamova laboratorija je ranije otkrila da kod ženki miševa, ali ne i kod mužjaka, blokiranje određenog receptora estrogena koji se nalazi u odabranim neuronima u maloj oblasti mozga dovodi do ogromnog povećanja koštane mase.
Sumnjali su da je hormon u krvi odgovoran za super-jake kosti, ali u to vreme nisu mogli da ga pronađu – potraga koja se dodatno odugovlačila tokom svetske pandemije.
U novom radu, Ingraham i saradnici su izvršili iscrpnu potragu za ovim hormonom za izgradnju kostiju i na kraju istakli CCN3 kao faktor odgovoran za mutantne žene. U početku, tim je bio iznenađen ovim rezultatom, pošto CCN3 nije odgovarao tipičnom profilu hormona koji se izlučuje iz neurona.
Njihove sumnje su nestale nakon što su pronašli CCN3 u istom regionu mozga kod ženki miševa u laktaciji. Bez proizvodnje CCN3 u ovim odabranim neuronima, ženke miševa u laktaciji su brzo izgubile kost, a njihove bebe su počele da gube na težini, potvrđujući važnost hormona u održavanju zdravlja kostiju tokom laktacije. Na osnovu ovog otkrića, oni sada nazivaju CCN3 majčinim moždanim hormonom (MBH).
Kada su strategije za povećanje cirkulišućeg CCN3 primenjene kod mladih odraslih i starijih ženki ili mužjaka miševa, njihova koštana masa i snaga su se dramatično povećale tokom nedelja. Kod nekih ženki miševa kojima je nedostajao sav estrogen ili su bili veoma stari, CCN3 je bio u stanju da više nego udvostruči koštanu masu.
Kada je Ingrahamov naučni saradnik, Thomas Ambrosi, dr, sa UC Davis, testirao ove kosti, bio je iznenađen njihovom snagom.
„Postoje neke situacije u kojima visoko mineralizovane kosti nisu bolje; one mogu biti slabije i zapravo se lakše lome“, objasnio je on. „Ali kada smo testirali ove kosti, pokazalo se da su mnogo jače nego obično.“
Ambrosi je pažljivo pogledao matične ćelije unutar kostiju koje su odgovorne za stvaranje nove kosti i otkrio da kada su ove ćelije bile izložene CCN3, bile su mnogo sklonije stvaranju novih koštanih ćelija.
Da bi testirali sposobnost hormona da pomogne u zarastanju kostiju, istraživači su kreirali hidrogel flaster koji bi mogao da se primeni direktno na mesto preloma kosti, gde bi polako oslobađao CCN3 tokom dve nedelje. Kod starijih miševa, prelomi kostiju obično ne zarastaju dobro. Međutim, CCN3 flaster je podstakao formiranje nove kosti na mestu preloma, doprinoseći mladalačkom zarastanju preloma.
„Nikada nismo bili u mogućnosti da postignemo ovu vrstu mineralizacije i ishoda lečenja bilo kojom drugom strategijom“, rekao je Ambrosi. „Zaista smo uzbuđeni što ćemo to pratiti i potencijalno primeniti CCN3 u kontekstu drugih problema, kao što je ponovni rast hrskavice.“
Istraživači planiraju da sprovedu buduća istraživanja o molekularnim mehanizmima CCN3, njegovim nivoima kod dojilja, kao i o potencijalu hormona za lečenje raznih stanja kostiju.
Muriel Babei, MD, ko-prvi autor i mentorski lekar-naučnik u Odeljenju za endokrinologiju na UCSF, želi da počne da se pita kako CCN3 utiče na metabolizam kostiju u klinički relevantnim uslovima bolesti. U partnerstvu sa UCSF Catalist programom, dr Villiam Krause, viši naučnik i ko-voditelj ovog projekta, počeće da prevodi ove nove rezultate.
„Gubitak kostiju se dešava ne samo kod žena u postmenopauzi, već se često javlja i kod osoba koje su preživele rak dojke koje uzimaju određene blokatore hormona; kod mlađih, visoko obučenih elitnih sportistkinja; i kod starijih muškaraca čija je relativna stopa preživljavanja lošija od žena nakon preloma kuka“, rekao je Ingraham. „Bilo bi neverovatno uzbudljivo kada bi CCN3 mogao da poveća koštanu masu u svim ovim scenarijima.“
