Majke sisara odriču se mnogo toga da bi se brinule za svoje mlade. Da bi svoju novorođenčad hranili mlekom, njihova tela izvlače kalcijum iz sopstvenih kostiju.
Naučnici su se dugo pitali zašto se skeleti majki ne gužvaju pod pritiskom, a američki istraživači predvođeni Kalifornijskim univerzitetom u San Francisku (UCSF) misle da su rešili misteriju.
Tim je otkrio potpuno novi hormon kod ženki miševa koji podstiče rast zapanjujuće jakih i gustih kostiju.
Neuronaučnici su ga nazvali hormonom mozga majke (MBH), iako radi na izgradnji jakih i zdravih kostiju kod miševa svih uzrasta i pola.
„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 da propustimo ovo otkriće“, kaže farmakolog Holi Ingraham, šefica njene sopstvene laboratorije u UCSF.
„To naglašava koliko je važno gledati i muške i ženske životinje tokom životnog veka da biste dobili potpuno razumevanje biologije.“
Danas su muški mozgovi bili u fokusu velike većine istraživanja mozga, a samo 2 procenta objavljenih studija neuroimadžinga ispitivalo je hormonske faktore, poput seksualnih steroida.
Estrogen je seksualni steroid za izgradnju kostiju sa široko rasprostranjenim uticajem na mozak. Dok raste i opada tokom života, estrogen se proizvodi u manjim količinama nakon menopauze, ostavljajući starije žene ranjivim na efekte osteoporoze koji slabe kosti.
Nivoi estrogena opadaju i kada osoba doji, što takođe usporava rast kostiju. U međuvremenu, majčino telo pijavice ili „resorbuje“ kalcijum iz skeleta da bi nastavilo da hrani novorođenče, što bi trebalo dodatno da ugrozi kosti.
Godine 2019, Ingrahamova laboratorija u UCSF je bila iznenađena kada je otkrila da kada je estrogen blokiran iz određenog dela mozga ženskog miša, to je zapravo značajno poboljšalo snagu kostiju životinje.
Činilo se da neki drugi hormon za izgradnju kostiju zamenjuje estrogen, a sada su istraživači to otkrili.
Hormon majčinog mozga, ili MBH, je poznati protein koji se zove CCN3. Izlučuju ga neuroni u delu mozga koji se zove lučno jezgro, uključeno je u reprodukciju i pubertet.
Tokom normalne laktacije kod miševa, proizvodnja MBH iz ovih neurona raste kako estrogen pada.
Utvrđeno je da MBH stimuliše aktivnost matičnih ćelija u koštanom tkivu miša i čoveka u laboratoriji. Kod živih miševa svih uzrasta i pola, porast MBH je podstakao remodeliranje kostiju i ubrzao popravku preloma.
Ovo je posebno važno za ženke miševa. Hranjenje velikog legla novorođenčadi zahteva od majke glodara da žrtvuje skoro 30 procenata svoje gustine kostiju.
Iako se gubici normalizuju kada laktacija prestane i estrogen ponovo poraste, majka i njeni štenci bi loše prošli bez suprotstavljene prirode MBH. U eksperimentima na živim miševima, kada je proizvodnja MBH veštački inhibirana, istraživači su otkrili da je majka izgubila mnogo više gustine kostiju nego što je tipično, a mladunci su brzo izgubili na težini.
Nasuprot tome, kada su istraživači uveli dodatni MBH mladim odraslim i starim miševima, i mužjacima i ženkama, životinje su pokazale ogromno povećanje koštane mase i snage u roku od nekoliko nedelja.
Za starije ženke miševa sa veoma niskim nivoom estrogena, MBH tretman je više nego udvostručio njihovu koštanu masu.
„Postoje neke situacije u kojima visoko mineralizovane kosti nisu bolje; one mogu biti slabije i zapravo se lakše lome“, kaže biolog matičnih ćelija Tomas Ambrozi sa Kalifornijskog univerziteta Dejvis.
„Ali kada smo testirali ove kosti, pokazalo se da su mnogo jače nego inače. Nikada nismo uspeli da postignemo ovu vrstu mineralizacije i ishoda zarastanja bilo kojom drugom strategijom.“
Ni to nije poslednja dobra vest. Kada su istraživači upakovali MBH u hidrogel flaster i primenili ga direktno na slomljenu kost kod starijeg miša, to je podstaklo rast kostiju na mestu preloma.
Sada su potrebna dalja istraživanja kako bi se utvrdilo koliko dobro se ovi rezultati prevode na ljude. Kada doje, ljudi privremeno izgube oko 10 odsto gustine kostiju, što je znatno manje nego kod miševa.
„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, “ objašnjava Ingraham.
„Bilo bi neverovatno uzbudljivo kada bi [MBH] mogao da poveća koštanu masu u svim ovim scenarijima.“
Studija je objavljena u časopisu Priroda.
