Osteoporosgenombrott: Benmassan ökade med 800 procent
En banbrytande uppsättning studier har visat att blockering av vissa receptorer i hjärnan leder till tillväxt av anmärkningsvärt starka ben. Kan en ny osteoporosbehandling vara i horisonten?
I första hand en ålderdomssjukdom kan osteoporos orsaka att ben blir gradvis svagare.
Med tiden blir benen så porösa att mindre stötar - även bara hosta eller nysa - kan orsaka frakturer.
Enligt Centers for Disease Control and Prevention (CDC) drabbar osteoporos nästan 1 av 4 kvinnor i åldern 65 år och äldre i USA.
Som det ser ut finns det inget botemedel; behandling fokuserar på att minska risken för frakturer men kan inte bromsa tillståndets progression.
Hos en frisk person bryter kroppen ner gamla eller skadade ben och ersätter det med nytt ben.
Men när vi åldras blir denna cykel avskalad och kroppen bryter ner mer ben än vad som kan göras om. Detta leder till gradvis svagare ben och slutligen osteoporos.
En ny roll för östrogen
Östrogen har ett brett spektrum av funktioner i människokroppen, särskilt när det gäller reproduktion. Hormonet fungerar också i hjärnan, men forskare vet för närvarande lite om dess funktioner där.
Nyligen genomförde forskare från University of California, San Francisco och University of California, Los Angeles en serie studier för att lära sig mer om östrogen i hjärnan.
Längs vägen gjorde de en serendipitös upptäckt som kan förändra osteoporosforskningen.
Leds av seniorstudieförfattaren Holly Ingraham, doktorsexamen, var forskarna främst intresserade av hur östrogenens aktivitet i hjärnan förändrar ämnesomsättningen under olika livssteg.
I synnerhet tittade de på funktionen av östrogenkänsliga nervceller i hypotalamus. Detta är en del av hjärnan som länkar nervsystemet till det endokrina systemet (hormonet).
Hypotalamus spelar en viktig roll för att reglera metaboliska processer, till exempel genom att hjälpa till att kontrollera kroppstemperatur, hunger, sömn, trötthet och dygnsrytmer.
Blockerar östrogen i hjärnan
Forskarna blockerade effekterna av östrogen i djurhypotalamus. När de gjorde detta fick djuren vikt och blev mindre aktiva.
Inledningsvis antog forskarna att den extra vikten skulle redovisas av extra fett eller muskelvävnad.
Men vid ytterligare inspektion fann de att den extra vikten berodde på ökad benmassa. Några av djuren hade ökat sin totala benmassa med 800 procent.
”Jag blev omedelbart slagen av storleken på effekten. De två grupperna överlappade inte alls, vilket jag aldrig sett. Vi visste genast att det var en spelväxlare och en ny, spännande riktning med potentiella applikationer för att förbättra kvinnors hälsa. ”
Forskare Stephanie Correa, Ph.D.
När utredarna testade de täta musbenen fann de att de också var särskilt starka. Enligt Ingraham:
"Våra medarbetare som studerar ben för försörjningen sa att de aldrig hade sett ben så starkt."
De har nu publicerat sina resultat i tidskriften Naturkommunikation. Som Ingraham fortsätter med att säga, "Vår nuvarande förståelse för hur kroppen kontrollerar bentillväxt kan inte förklara detta."
"[Detta] antyder," tillägger hon, "vi kan ha upptäckt en helt ny väg som kan användas för att förbättra benstyrkan hos äldre kvinnor och andra med ömtåliga ben."
I uppföljningsstudier fokuserade forskarna på en viss region i hypotalamus som verkade ha denna otroliga effekt på benet: den bågformiga kärnan.
Eftersom avlägsnande av östrogenreceptorer i denna region orsakar bentillväxt, tror de att dessa celler normalt sipprar energi och resurser bort från bentillväxt för att användas någon annanstans i kroppen.
Detta resultat är spännande och överraskande och uppträdde bara hos honmöss.
"De flesta neurovetenskapsmän begränsar studier till hanmöss, och få studerar östrogen, vilket kan förklara varför detta aldrig sett tidigare."
Holly Ingraham, Ph.D.
Hon fortsätter: "Jag har alltid varit intresserad av hur könshormoner gör män och kvinnor olika hjärnor olika, och detta är ett riktigt underbart exempel på hur dramatiska skillnaderna kan vara."
Fortsätter sökningen
Forskarna utvidgade sina experiment för att förstå hur bentätheten förändrades under en muss livslängd. De märkte att bentätheten hos dessa möss bibehölls under ålderdomen.
För att testa denna mekanism vidare raderade forskarna de bågformade östrogenreceptorerna i en musmodell för osteoporos. Hos möss som hade tappat 70 procent av sin benmassa återhämtade sig bentätheten med 50 procent på bara några veckor.
I blodet främjar östrogen bentillväxt; i hypotalamus verkar det dock ha motsatt effekt.
Ingraham antar att "efter puberteten flyttar östrogensystemet i den kvinnliga hjärnan aktivt resurser från benväxt och mot saker som reproduktion, vilket kan bidra till kvinnors högre risk för försvagade ben när vi åldras."
Eftersom resultaten är överraskande och nya, behövs mycket mer arbete; dock har de redan öppnat några spännande nya vägar för osteoporosforskare.
"Jag är i molnen om detta resultat", säger Ingraham. "Om våra nästa experiment visar att hjärnan släpper ut en ny cirkulationsfaktor som utlöser förbättrad bentillväxt, kan vi ha en verklig chans att utveckla ett läkemedel som motverkar benskörhet."
