استخوان های قویتر مدیون گرما و جمعیت میکروبی سیستم گوارش (میکروبیوتا)
پوکی استخوان با زوال استخوانها و افزایش خطر شکستگی مشخص میشود. این وضعیت مشکلی بزرگ در بهداشت عمومی است. به گزارش ندای تندرستی، به تازگی مشخص شده است که گرمای محیط، سبب افزایش استحکام استخوان و جلوگیری از کاهش تراکم استخوان میشود. این پدیده با تغییر در ترکیب جمعیت میکروبی سیستم گوارش (میکروبیوتا) در ارتباط است و امیدهایی را برای درمان پوکی استخوان ایجاد میکند.
پوکی استخوان یک بیماری مرتبط با افزایش سن است که با از دست رفتن تراکم استخوان، فرسودگی ساختار استخوانها و افزایش خطر شکستگی مشخص میشود. پوکی استخوان مشکلی بزرگ در بهداشت عمومی بهشمار میرود؛ بهطوریکه یکسوم زنان یائسه با این مشکل مواجه هستند.
اخیراً یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه جنوا در سوئیس، از طریق تجزیهوتحلیلهای آمارهای همهگیرشناسی (اپیدمیولوژی)، بررسیهای آزمایشگاهی و با کمک پیشرفتهترین ابزارهای بررسی ژنتیکی و متابولیکی مشاهده کردند که قرار گرفتن در محیط گرمتر (۳۴ درجه سانتیگراد) ضمن جلوگیری از کاهش تراکم استخوان، باعث افزایش قدرت استخوان میشود.
این پدیده سبب تغییر در ترکیب جمعیت باکتریهای سیستم گوارش (میکروبیوتا) نیز میشود؛ بهطوریکه با انتقال میکروبیوتای موشهایی که در محیطی گرم زندگی میکنند به موشهای مبتلا به پوکی استخوان، مشاهده میشود که استخوانهای موشهای بیمار قویتر و متراکمتر میشوند.
نتایج این تحقیق در ژورنال Cell Metabolism منتشر شده است. این نتایج امکان پیشگیری و درمان پوکی استخوان را فراهم میکند.
دانشمندان با قرار دادن موشهای بزرگسال در محیطی گرم، مشاهده کردند که استحکام و تراکم استخوان آنها تا حدود زیادی بهبود مییابد
محقق اصلی این مطالعه میگوید: «در آزمایشی، موشهای تازه متولدشده را در دمای ۳۴ درجه سانتیگراد قرار دادیم تا شوک دمایی مربوط به تولد آنها را به حداقل برسانیم. ما دریافتیم که بعدها این موشها استخوانهایی بلندتر و قویتر خواهند داشت و این امر را تأیید میکند که رشد استخوانها تحت تأثیر دمای محیط قرار دارد.»
دادههای تأئیدکننده
دانشمندان مشاهده کردند که با قرار دادن چندین گروه از موشهای بزرگسال در یک محیط گرم، استحکام و تراکم استخوان آنها تا حدود زیادی بهبود مییابد؛ درحالیکه اندازه استخوانها بدون تغییر باقی میماند.
سپس آنها آزمایش خود را با موشهایی که مدل پوکی استخوان پس از یائسگی بودند، تکرار کردند. محققان این مطالعه گفتند: «نتیجه آزمایش بسیار جالب بود. تنها با گرم کردن ساده محیط زندگی موشهای مدل پوکی استخوان، ما توانستیم آنها را از عوارض پوکی استخوان یعنی از تحلیل استخوانها محافظت کنیم.
در مورد انسان چطور؟ این گروه تحقیقاتی اطلاعات همهگیری جهانی را در مورد پوکی استخوان براساس میانگین دما، وضعیت جغرافیایی، مصرف کلسیم و میزان ویتامین دی ارزیابی کردند. دانشمندان ارزیابیهای آماری خود را بهگونهای انجام دادند تا ابتدا تنها نقش دما بررسی شود. جالب اینجا بود که آنها دریافتند، هر چه درجه حرارت بالاتر باشد شکستگی لگن، بهعنوان یکی از پیامدهای پوکی استخوان، کمتر است.
محقق اصلی این مطالعه میگوید: «ما رابطه مشخصی را بین عرض جغرافیایی و شکستگی لگن پیدا کردیم. به این معنی که در کشورهای شمالی (که مناطقی سردترند) در مقایسه با کشورهای جنوب (که مناطقی گرمترند) شکستگی لگن بیشتر است.»
تنها با گرم کردن ساده محیط زندگی موشهای مدل پوکی استخوان، آنها از عوارض پوکی استخوان نجات یافتند
چگونه جمعیت میکروبی موجود در سیستم گوارشی (میکروبیوتا) با دمای محیط سازگاری مییابد؟
متخصصان میکروبیوتای دانشگاه جنوا میخواستند نقش میکروبیوتا را در این تغییرات متابولیکی (اثر دما بر روی پوکی استخوان) درک کنند. به همین منظور آنها میکروبیوتای موشهایی را که در محیطی با دمای ۳۴ درجه سانتیگراد زندگی میکردند، به موشهای مدل پوکی استخوان انتقال دادند. پسازآن کیفیت استخوان این موشهای مدل بهسرعت بهبود یافت.
دانشمندان با کمک ابزارهای توسعهیافته بررسی ژنومی در آزمایشهایشان، موفق به درک نقش میکروبیوتا شدند. وقتی جمعیت میکروبی روده یا همان میکروبیوتا با گرما سازگار شود، روند ساخت و تخریب مولکولهایی به نام پلی آمینها دستخوش تغییر میگردد. پلی آمینها در روند پیری و بهویژه در سلامت استخوانها نقش دارند.
محققان این بررسی میگویند: «با گرما ساخت پلی آمینها افزایش مییابد، درحالیکه تخریب آنها کم میشود. بهعبارتدیگر، در محیط گرم به دلیل افزایش ساخت پلی آمینها، فعالیت سلولهای استخوانساز (استئوبلاستها) افزایش یافته و تعداد سلولهای تخریبکننده استخوان (استئوکلاستها) کاهش مییابند.» آنها ادامه دادند: «با افزایش سن و یائسگی، تعادل دقیق بین فعالیت سلولهای سازنده و تخریبکننده استخوان مختل میشود. با این حال گرما با تأثیر بر روی مولکولهای پلی آمین که به نظر ما تا حدودی توسط میکروبهای روده تنظیم میشوند، میتواند تعادل بین این دو گروه سلول را حفظ کند.»
بنابراین، این دادهها نشان میدهد که قرار گرفتن در معرض گرما میتواند یک راهکار پیشگیری در برابر پوکی استخوان باشد.
در محیط گرم به دلیل افزایش ساخت پلی آمینها، فعالیت سلولهای استخوانساز افزایش یافته و تعداد سلولهای تخریبکننده استخوان کاهش مییابند
ایجاد درمانهای جدید
امروزه تأثیر جمعیت میکروبی سیستم گوارشی (میکروبیوتا) بر روی متابولیسم بهتر درک شده است. بااینحال دانشمندان برای اینکه بتوانند از این دانش برای ایجاد راهکارهای درمانی استفاده کنند، باید دقیقاً نقش باکتریهای خاص را در بیماریهای خاص شناسایی کنند.
گروه تحقیقاتی مسئول این مطالعه جدید، توانست برخی از باکتریهای مهم دخیل در پوکی استخوان را شناسایی کنند. آنها نتیجه میگیرند که: «ما هنوز هم باید بررسیهای خود را بهبود دهیم، اما هدف نسبتاً کوتاهمدت ما شناسایی باکتریهای کاندید مؤثر در بیماریهای متابولیکی است. همچنین ما در نظر داریم جمعیتهای باکتریایی مختلف را برای درمان نارساییهای متابولیکی و استخوانی نظیر پوکی استخوان و نیز بهبود حساسیت به انسولین تولید کنیم.»
لینک کوتاه: https://tandorostimag.com/?p=2987