Los científicos de la vida de UCLA y UC San Francisco han descubierto un patrón dramático de crecimiento óseo en ratones hembra - investigación que podría conducir a una densidad ósea más fuerte en mujeres y nuevos tratamientos para la osteoporosis en mujeres mayores.
Los investigadores descubrieron que bloquear un conjunto particular de señales de una pequeña cantidad de neuronas en el cerebro hace que los ratones hembra, pero no el macho, desarrollen huesos súper fuertes y los mantengan en la vejez. Estas neuronas pueden desempeñar un papel importante encontrolan la densidad ósea de las mujeres, dijeron los investigadores. El estudio fue publicado el 11 de enero en la revista Comunicaciones de la naturaleza .
"Creemos que hemos identificado una nueva vía por la cual el cerebro regula la densidad ósea que es muy prometedora porque le permite al cuerpo cambiar la formación de hueso nuevo a toda marcha", dijo la coautora Stephanie Correa, profesora asistente de biología integradora de la UCLAy fisiología, y miembro del Instituto de Investigación Cerebral de la UCLA.
Más de 200 millones de personas en todo el mundo sufren de osteoporosis, en la cual los huesos se debilitan y pueden fracturarse fácilmente. Las mujeres tienen un riesgo relativamente alto de osteoporosis después de la menopausia.
Correa dijo que el estudio destaca la importancia de estudiar a las mujeres, así como a los hombres. "Nos habríamos perdido esto si hubiéramos estudiado solo a los hombres", dijo. "Las diferencias entre lo que vemos en hombres y mujeres nos dará máspistas sobre cómo se desarrollan estas neuronas, cómo funcionan y qué hacen. Cuanto más comprendamos cómo funcionan las neuronas, más cerca estaremos de manipularlas para mejorar la salud ósea ".
El estudio comenzó cuando Correa, entonces investigador postdoctoral en el laboratorio de UCSF del autor principal del estudio Holly Ingraham, descubrió que la eliminación genética de la proteína receptora de estrógenos en las neuronas en una región del cerebro llamada hipotálamo causó que los ratones alterados ganaran una ligera cantidad de pesoy se volvió menos activo. Correa esperaba descubrir que los animales habían engordado o ganado músculo magro, pero ninguno de estos fue el caso. Para conocer la fuente del peso extra, utilizó técnicas de laboratorio más sensibles que podrían revelar cambiosen densidad ósea. Para su sorpresa, descubrió que los ratones pesados tenían huesos grandes. El laboratorio de Ingraham demostró que su masa ósea había aumentado hasta un 800 por ciento.
"Me llamó la atención de inmediato el tamaño del efecto", dijo Correa. "Supimos de inmediato que fue un cambio de juego y presentó una nueva y emocionante dirección con posibles aplicaciones para mejorar la salud de las mujeres".
Además, los huesos súper densos eran excepcionalmente fuertes.
"Nuestros colaboradores que estudian el hueso para ganarse la vida dijeron que nunca habían visto un hueso tan fuerte", dijo Ingraham, profesor de farmacología celular y molecular de la UCSF. "Nuestra comprensión actual de cómo el cuerpo controla el crecimiento óseo no puede explicar esto,lo que sugiere que podríamos haber descubierto una vía completamente nueva que podría usarse para mejorar la resistencia ósea en mujeres mayores y otras personas con huesos frágiles ".
Los becarios posdoctorales de Ingraham, Candice Herber y William Krause realizaron experimentos que se centraron en una población específica de solo unos pocos cientos de células cerebrales sensibles al estrógeno, ubicadas en una región del hipotálamo llamada núcleo arqueado, que parecía ser responsable deestos dramáticos aumentos en la densidad ósea. Los autores plantearon la hipótesis de que el estrógeno normalmente debe indicar a estas neuronas que alejen la energía del crecimiento óseo, pero que la eliminación de los receptores de estrógeno había revertido ese cambio.
Experimentos adicionales mostraron que los ratones alterados mantuvieron su densidad ósea mejorada hasta la vejez. Los ratones hembras normales comienzan a perder masa ósea significativa a las 20 semanas de edad, pero los ratones alterados mantuvieron una masa ósea elevada hasta el segundo año de vida,que se considera viejo para un mouse.
Herber y Krause incluso pudieron revertir la degeneración ósea existente en un modelo experimental de osteoporosis. En ratones hembras que ya habían perdido más del 70 por ciento de su densidad ósea debido al estrógeno sanguíneo reducido experimentalmente, la eliminación de los receptores de estrógenos arqueados causó densidad óseapara recuperarse en un 50 por ciento en cuestión de semanas.
Los investigadores ahora están estudiando cómo se produce esta comunicación cerebro-hueso, y si se podrían desarrollar medicamentos para aumentar la resistencia ósea en mujeres posmenopáusicas sin los efectos potencialmente peligrosos de la terapia de reemplazo de estrógenos.
El papel del estrógeno en el cerebro aún no se conoce bien, dijo Ingraham, cuyo laboratorio estudia cómo la señalización del estrógeno en el cerebro afecta el metabolismo femenino en diferentes etapas de la vida.
La investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud y una subvención de revisión de méritos del Departamento de Asuntos de Veteranos de EE. UU.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Los Ángeles . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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