Un nou studiu coordonat de Universitatea Texas din Austin, în colaborare cu Mayo Clinic și Centrul medical Cedars-Sinai, a investigat modul în care îmbătrânirea afectează structura și mecanica osoasă. Cercetătorii au descoperit că senescența celulară modifică citoscheletul osteocitelor, afectând capacitatea acestora de a percepe semnalele mecanice și contribuind la fragilitatea osoasă.
Senescența celulară și impactul asupra osteocitelor
Îmbătrânirea și stresul pot induce senescența celulară la nivelul osteocitelor, determinând modificări structurale care le afectează funcționalitatea. Osteocitele sunt celule esențiale pentru sănătatea osoasă, fiind responsabile de detectarea forțelor mecanice și reglarea proceselor de formare și resorbție osoasă.
Când sunt expuse la celule senescente—celule deteriorate care nu se mai divid dar nici nu mor—osteocitele devin mai rigide, ceea ce le reduce capacitatea de a răspunde la stimuli mecanici și de a menține calitatea osoasă.
Rigidizarea citoscheletului și efectele asupra structurii osoase
Rigidizarea osteocitelor se datorează modificărilor citoscheletului și vâscoelasticității membranei celulare. Acest proces perturbă remodelarea osoasă, favorizând pierderea de masă osoasă și creșterea fragilității oaselor.
„Imaginați-vă citoscheletul ca o schelă în interiorul unei clădiri”, explică Maryam Tilton, profesor asistent la Universitatea Texas din Austin. „Când această schelă devine rigidă și mai puțin flexibilă, sistemul nu se mai poate adapta la schimbări sau stres, ducând la probleme structurale. În mod similar, osteocitele rigidizate nu mai pot regla eficient remodelarea osoasă.”
Moleculele toxice eliberate de celulele senescente
Celulele senescente eliberează molecule toxice cunoscute sub numele de „fenotip secretor asociat senescenței” (SASP), care provoacă inflamații și afectează țesuturile înconjurătoare. Acestea sunt asociate cu dezvoltarea unor boli cronice, inclusiv osteoporoza și cancerul.
Până acum, cercetările s-au concentrat pe identificarea senescenței prin markeri genetici, însă acest studiu abordează problema dintr-o perspectivă biomecanică, analizând modul în care rigidizarea celulară influențează sănătatea oaselor.
Stimularea mecanică: o posibilă soluție
Echipa de cercetători explorează stimularea mecanică ca metodă de eliminare a celulelor senescente, similar fizioterapiei utilizate pentru îmbunătățirea mobilității articulațiilor. „Pe viitor, markerii biomecanici ar putea nu doar să identifice celulele senescente, ci și să devină ținte precise pentru eliminarea lor, completând sau înlocuind terapiile senolitice actuale pe bază de medicamente”, afirmă Dr. James Kirkland, cercetător la Mayo Clinic și director al Centrului pentru Geroterapie Avansată de la Cedars-Sinai.
Implicații pentru tratarea osteoporozei
Înțelegerea mecanismelor îmbătrânirii osoase poate duce la tratamente mai eficiente pentru osteoporoză, o afecțiune ce slăbește oasele și crește riscul de fracturi. Aceasta afectează milioane de oameni la nivel global, în special femeile peste 50 de ani. Pe măsură ce populația mondială îmbătrânește, cercetătorii își propun să continue studiile privind efectele stresului asupra osteocitelor și să investigheze noi metode terapeutice.
