С возрастом, из-за изменений в структуре и работе, костные клетки теряют способность отвечать на нагрузки и становятся более жесткими.
Специалисты, возглавляемые учёными из Техасского университета в Остине, исследовали механизмы старения человеческих костей. остеоциты Клетки костной ткани позвоночных животных и человека когда-то считали простыми «заполнителями» минерализованной кости, но сегодня признаны важнейшими регуляторами ее прочности. Остеоциты действуют как датчики деформации, регулируя механосенсорику и механотрансдукцию костей — клеточные процессы, которые транслируют механические стимулы в биохимические сигналы. Таким образом, клетки адаптируются к своему физическому окружению.
В исследовании приняли участие первичные остеоциты из позвонков десяти молодых самок мышей. Клетки подвергали облучению дозой в 10 грей, что считается высокой и летальной для человека. Для выяснения механизмов старения ученые наблюдали за изменениями клеток на седьмой, четырнадцатой и двадцать первой день, сравнивая их с нестареющей контрольной группой.
Активность ферментов определялась для оценки статуса клеток. бета-галактозидазы — маркера старения клеток. Ученые также использовали лабораторную методику Реальная-время ПЦР Здоровые клетки восстанавливались быстро и плавно до исходного состояния. В клетках старшего возраста восстановление шло медленнее, что свидетельствует о изменении структуры и работы. цитоскелета.
Главные регуляторы здоровья костей, остеоциты, под действием стресса и с возрастом становятся более твердыми. Утратив эластичность, перестают воспринимать механические сигналы и реагировать на нагрузку как раньше, что приводит к ослаблению костей.
Ученые до настоящего времени исследовали изменения механических свойств первичных остеоцитов, вызванные старением, только на уровне отдельных клеток. фибробластах В качестве моделей использовались не только кожа, но и другие системы. Большинство исследований проводилось с целью определения старения с помощью генетических маркеров, в данной работе был обнаружен биофизический маркер.
Исследование воздействия стрессоров на остеоциты поможет совершенствовать профилактику остеопороза, заболевания, при котором происходит разрушение костной ткани и ее потеря в организме.
В будущем авторы статьи предполагают возможность оценки реакции костных клеток на механические раздражители или тренировки посредством контроля накопления стареющих клеток. Это может стать потенциальной терапевтической стратегией для омоложения остеоцитов и повышения здоровья костей.
Научная работа опубликована в журналах Small и Aging Cell.