Kto nám kradne kostné bunky? Osteoporóza nepostihuje len ženy po menopauze

Mali by nám byť celoživotné oporou, pritom sa už krátko po dovŕšení dospelosti pomaly rúcajú. Kosti vo vzťahu k osteoporóze a tiež obezite skúma Michaela Tencerová z Fyziologického ústavu AV ČR.

07.08.2021 06:00
kosť, kosti, osteoporóza, rednutie kostí Foto:
Ilustračné foto.
debata

Tajne sa vkráda do života ľudí a dlhé roky sa nenápadne robí vnútri ich tiel čo chce. Postihnutý človek o nej nemusí mať ani tušenie. Až náhle udrie. Hovorí sa jej aj tichá epidémia 21. storočia, v anglickej literatúre „silent killer“. Tichá zlodejka – osteoporóza.

Podľa predpovedných modelov by osteoporóza končiaca zlomeninou krčka stehennej kosti mohla o tri desiatky rokov celosvetovo trápiť až trojnásobný počet ľudí ako dnes. Niet divu, že Svetová zdravotnícka organizácia zaradila chorobu už v roku 1994 medzi prvoradé problémy zdravotníctva.

„Hoci kostrový systém nepovažuje väčšina ľudí za dôležitý, opak je pravdou. Veď po celý náš život drží telo pohromade, udržuje postavu vzpriamenú a chráni orgány,“ upozorňuje Michaela Tencerová z Fyziologického ústavu AV ČR, ktorá založila laboratórium skúmajúce kosti na molekulárnej úrovni.

kosti  kostra Čítajte aj Zmeny klímy mali v histórii vplyv na veľkosť ľudských tiel

Skladba kosti

Kosti sa skladajú z kostnej drene, hubovej aj hutnej časti kosti a okostice, sú pretkané nervami, žilami a tepnami.

Že si kosti všímame len vtedy, keď si nejakú zlomíme, súvisí s tým, že za normálnej situácie nijako nebolia, ani keď sa v nich dejú prevratné zmeny. Aj v kostiach dochádza k ďalším a ďalším degeneratívnym procesom, až jedného dňa – bum. S nadsázkou povedané, človek sa napríklad len zhlboka nadýchne alebo buchne rukou do stola, a už to praská.

Dráma medzi bunkami

Aby sme pochopili, v čom osteoporóza spočíva, vydajme sa na exkurziu do vnútra kosti. Spomínate si na kreslený seriál Bol raz jeden život? Pomôže nám s vysvetlením základných princípov stavby kostry. „To, čo práve pozorujeme, je fascinujúce dráma – ďalšia bitka medzi osteoblastami a osteoklastami,“ hovorí profesor Globus, predstaviteľ červenej krvinky, a spolu s ďalšími krvinkami sleduje, ako jeden typ kostných buniek – osteoklasty – požierajú práve postavené steny z osteoblastov.

Osteoklasty žijú krátko, ale pracujú rýchlo. Jedna bunka je totiž schopná zlikvidovať prácu až 150 osteoblastov. Ročne sa vymení asi osem percent celkovej kostnej hmoty v tele. Je to paradox, ale bez neustáleho kolobehu stavania a búrania by človek nemohol rásť a jeho telo by sa nedokázalo vysporiadať so zlomeninami, s trochou zveličenia by celé zmineralizovalo.

doktor, fonendoskop Čítajte aj Slovák zostrojil fonendoskop, ktorý využívajú aj v kozmickom výskume

Približne po dosiahnutí dvadsiatich piatich až tridsiatich rokov sa završuje etapa rastu a nastáva fáza udržiavania zdravej kostnej hmoty. Bunky začínajú prirodzene starnúť. V kostiach ubúda vápnik, znižuje sa množstvo kolagénu, boj osteoklastov s osteoblastami spomaľuje a skelet postupne redne, stráca elasticitu aj pevnosť. Nie je to ale zmena zo dňa na deň, telo si v mladosti dokázalo vytvoriť zásobáreň minerálov a je kde brať, aj čo sa týka hustoty kostí.

Sú však prípady, ktoré starnutie buniek urýchľujú. Jedným z nich je narušenie regulácie energetickej rovnováhy. „Príkladom sú ženy či muži s poruchou príjmu potravy, ale aj ľudia trpiaci ťažkosťami z druhého konca príjmového spektra – obezitou,“ hovorí Michaela Tencerová.

Dobrý a zlý tuk

Práve tento fenomén so svojím tímom študuje. „Často sa hovorí o tukovatení pečene, svalov alebo kardiovaskulárneho systému. Pravda ale je, že ak má človek väčší príjem energie, než potrebuje, jedným z ďalších miest, kam sa zvyšková energia ukladá, je kostná dreň,“ vysvetľuje vedkyňa. A čím väčšia je akumulácia tuku v kostiach, tým sú náchylnejšie k lámaniu.

E6pnpcs WQAIXKz T Čítajte aj Archeológovia v Egypte objavili vzácne trosky dávneho plavidla z Herakleionu

Kostná dreň je nesmierne dôležitá súčasť skeletu. Uskutočňujú sa v nej krvotvorné procesy – vznikajú tu červené i biele krvinky – a rodia sa tu aj už spomenutí stavitelia čiže osteoblasty, ale tiež adipocyty, teda tukové bunky. „Za ich vznikom stoja mezenchýmne kmeňové bunky. Záleží, akým spôsobom sú aktivované – či dostanú signál vyrábať osteoblasty, alebo adipocyty. V našom laboratóriu sa preto snažíme odhaľovať, ako možno smerovať kmeňové bunky, aby sa znížila tvorba tukových buniek v kostnej dreni. “

Ako ale molekulárna biologička jedným dychom dodáva, predstava, že všetky tukové bunky sú zlé, by bola mylná. Do istej miery sú dôležitým motorom pre krvotvorbu – akonáhle ich je však veľa, telo ich nedokáže náležite recyklovať, ukladá ich, a to kostiam neprospieva. Príkladom „dobrej“ molekuly je proteín adiponektínu, ktorý má ochranné účinky proti neduhom spojeným s obezitou. Aj preň však platí, že strážiť dokáže len do určitého bodu zlomu.

Mýtus: obezita chráni kosti

V minulosti sa dokonca aj v odborných kruhoch malo za to, že obézni ľudia si s osteoporózou nemusia lámať hlavu, obezita vraj funguje ako ochranný faktor. Bolo by to logické – telo sa musí nejako vyrovnať s väčšou hmotnosťou, ktorú nesie, a tak si kosti „vystuží“, aby záťaž vydržali.

cerv Čítajte aj SAV: Na Slovensku potvrdili prvý prípad infekcie človeka pľúcnym červom

Podľa Michaely Tencerovej ale nové poznatky také závery spochybňujú, respektíve áno, kostnej hmoty má obézny človek viac, ale jej kvalita je nižšia. Osteoklasty sa dostatočne rýchlo neaktivujú, príliš pomaly požierajú osteoblasty a tie potom majú voľné pole pôsobnosti – stavajú a mineralizujú kostnú hmotu. Čo je na tom zlé? „Ako by ste na starú omietku pridávali stále novú a novú farbu – po čase odpadne. Tým, že sa v kosti hromadia staré zložky, sa v podstate len zvyšuje jej náchylnosť k lámaniu.“

Ponúka sa otázka, či sú na tom s rednutím kostí lepšie ľudia s postavou typu jablko, teda tí, ktorým sa tuk ukladá v oblasti brucha, alebo typu hruška s rozložením tuku v oblasti bokov a zadku. Platí tu to isté čo pre ďalšie zdravotné riziká obezity: viscerálny tuk obklopujúci orgány v dutine brušnej je ďaleko nebezpečnejší.

Paradoxne, hoci „hrušky“ nie sú vystavené takému nebezpečnému náporu lipotoxického prostredia, bývajú to najmä ženy, pre ktoré je tento tvar postavy typickejší, ktoré s osteoporózou bojujú častejšie. Kľúčovým regulátorom rednutia kostí je totiž estrogén, primárne ženský hormón. Telo ho po menopauze produkuje menej.

Mýtus, že tučnejší ľudia majú pevnejšie kosti, je už vyvrátený. Rednutiu kostí čelia najmä ženy, bez ohľadu na typ obezity, čo je dané hormonálnymi zmenami v priebehu života.

Girl with protective mask, Covid-19, coronavirus, personal protection. 3d render. Human anatomy. How to protect yourself from viruses. Protection devices. FFP1, FFP2, FFP3. SARS-CoV-2 Čítajte aj Vedcom sa podarilo zastaviť rozmnožovanie SARS-CoV-2 v ľudských bunkách

A Michaela Tencerová pridáva ďalší dôvod: „Úlohu hrá aj obdobie pred menopauzou – s každým menštruačným cyklom ženy mesiac čo mesiac prechádzajú stresovým obdobím, kedy musia vytvárať viac krvi. Telo jednoducho dostáva viac zabrať, keď sa musí sústrediť na hematopoézu.“ Neznamená to však, že muži osteoporózou netrpia.

Ako sa pozerať dovnútra

Problémom osteoporózy je, že nebolí. Chorý sa o svojej chorobe nezriedka dozvie až s prvou zlomeninou. Najčastejšie sa lámu kosti okolo bedrového kĺbu, v oblasti zápästia, predlaktia a hrudné či bedrové stavce. Práve v týchto miestach totiž dochádza k nárazom či otrasom. Avšak súčasne platí, že v rôznych miestach kostná hmota redne inak rýchlo a niektoré časti skeletu kumulujú tukové bunky viac ako iné.

Problém je, že vnútro kosti a jej zloženie nie je ľahké detekovať. Aj preto sa vedci – vrátane tímu Michaely Tencerovej – snažia vytvoriť nové metódy, ktoré by vedeli, pokiaľ možno neinvazívnym spôsobom, vyhodnotiť stav kostnej hmoty. Z dostupných zobrazovacích techník sa za „zlatý štandard“ označuje denzitometria s využitím takzvaného DXA skenu, ktorý pracuje na princípe röntgenových snímok dvoch rôznych hladín – jedna sníma pevnú zložku, druhá mäkkú, teda tiež tukovú. Dokonalejší obraz poskytuje magnetická rezonancia, ktorá vie merať aj hustotu a zloženie tukovej hmoty v kostiach.

mozog, hologram Čítajte aj Lekári previedli mozgové vlny muža neschopného hovoriť na slová a vety

„Na myších modeloch sledujeme, ako zloženie stravy ovplyvňuje kostný metabolizmus a aký vplyv na kostnú hmotu má zablokovanie špecifických génov pri vysokotukovej diéte,“ prezrádza vedkyňa, ale priznáva, že najcennejšie sú pre nich vzorky získané biopsiou priamo z kostnej drene pacientov, ktoré majú k dispozícii vďaka spolupráci s niektorými pražskými klinikami.

„Môžeme na nich analyzovať vlastnosti mezenchymálnych buniek ľudí s rôznymi komplikáciami kosti, v inkubátore bunky pestujeme a potom sa snažíme v rôznych médiách otestovať, ako sa správajú, diferencovať na adipocyty alebo osteoblasty, meriame tiež ich rastové funkcie či starnutie, čiže bunkové starnutie.“ Šéfka laboratória verí, že sa im na základe sústavného štúdia podarí pochopiť mechanizmy odohrávajúce sa v kostiach, a pomôcť tak konkrétnym pacientom, ktorých tichá zlodejka noc čo noc okráda o bunky.

Zdroj: Jana Bečvářová, Divízia vonkajších vzťahov SSC AV ČR

debata chyba
Viac na túto tému: #veda #výskum #kosti #osteoporóza #vedkyňa #menopauza #kostné bunky