Doorbraak in osteoporose: de botmassa nam met 800 procent toe
Een baanbrekende reeks onderzoeken heeft aangetoond dat het blokkeren van bepaalde receptoren in de hersenen leidt tot de groei van opmerkelijk sterke botten. Zou er een nieuwe osteoporosebehandeling aan de horizon kunnen komen?
Osteoporose is voornamelijk een ouderdomsziekte en kan ervoor zorgen dat botten geleidelijk zwakker worden.
Na verloop van tijd worden botten zo poreus dat kleine stoten - zelfs alleen maar hoesten of niezen - breuken kunnen veroorzaken.
Volgens de Centers for Disease Control and Prevention (CDC) treft osteoporose bijna 1 op de 4 vrouwen van 65 jaar en ouder in de Verenigde Staten.
Zoals het er nu uitziet, is er geen remedie; De behandeling is gericht op het verminderen van het risico op fracturen, maar kan de progressie van de aandoening niet vertragen.
Bij een gezond persoon breekt het lichaam oud of beschadigd bot af en vervangt het door nieuw bot.
Naarmate we ouder worden, wordt deze cyclus echter abnormaal en breekt het lichaam meer bot af dan opnieuw gemaakt kan worden. Dit leidt tot steeds zwakkere botten en uiteindelijk tot osteoporose.
Een nieuwe rol voor oestrogeen
Oestrogeen heeft een breed scala aan functies in het menselijk lichaam, vooral met betrekking tot de voortplanting. Het hormoon werkt ook in de hersenen, maar wetenschappers weten momenteel weinig over de functies daar.
Onlangs hebben wetenschappers van de University of California, San Francisco en de University of California, Los Angeles een reeks onderzoeken uitgevoerd om meer te weten te komen over oestrogeen in de hersenen.
Onderweg deden ze een toevallige ontdekking die het gezicht van osteoporoseonderzoek zou kunnen veranderen.
Onder leiding van senior studie auteur Holly Ingraham, Ph.D., waren de onderzoekers vooral geïnteresseerd in hoe de activiteit van oestrogeen in de hersenen het metabolisme verandert tijdens verschillende levensfasen.
Ze keken in het bijzonder naar de functie van oestrogeengevoelige neuronen in de hypothalamus. Dit is een deel van de hersenen dat het zenuwstelsel verbindt met het endocriene (hormoon) systeem.
De hypothalamus speelt een belangrijke rol bij het reguleren van metabolische processen, zoals door te helpen bij het beheersen van de lichaamstemperatuur, honger, slaap, vermoeidheid en circadiane ritmes.
Oestrogeen in de hersenen blokkeren
De wetenschappers blokkeerden de effecten van oestrogeen in de hypothalamus van dieren. Toen ze dit deden, kwamen de dieren aan en werden ze minder actief.
Aanvankelijk gingen de wetenschappers ervan uit dat het extra gewicht zou worden veroorzaakt door extra vet of spierweefsel.
Bij nader onderzoek ontdekten ze echter dat het extra gewicht te wijten was aan een grotere botmassa. Sommige dieren hadden hun totale botmassa met 800 procent vergroot.
“Ik viel meteen op hoe groot het effect was. De twee groepen overlapten elkaar helemaal niet, wat ik nog nooit had gezien. We wisten meteen dat het een game-wisselaar was en een nieuwe, opwindende richting met mogelijke toepassingen voor het verbeteren van de gezondheid van vrouwen. "
Onderzoeker Stephanie Correa, Ph.D.
Toen de onderzoekers de dichte muisbeenderen testten, ontdekten ze dat ze ook bijzonder sterk waren. Volgens Ingraham:
"Onze medewerkers die bot studeren voor de kost, zeiden dat ze nog nooit zo'n sterk bot hadden gezien."
Ze hebben hun bevindingen nu in het tijdschrift gepubliceerd Nature CommunicationsZoals Ingraham verder zegt: "Ons huidige begrip van hoe het lichaam de botgroei controleert, kan dit niet verklaren."
"[Dit] suggereert," voegt ze eraan toe, "we hebben misschien een volledig nieuw pad ontdekt dat zou kunnen worden gebruikt om de botsterkte te verbeteren bij oudere vrouwen en anderen met kwetsbare botten."
In vervolgstudies concentreerden de onderzoekers zich op een bepaald gebied van de hypothalamus dat dit ongelooflijke effect op het bot leek te hebben: de boogvormige kern.
Omdat verwijdering van oestrogeenreceptoren in dit gebied botgroei veroorzaakt, geloven ze dat deze cellen normaal gesproken energie en bronnen weghevelen van botgroei om elders in het lichaam te worden gebruikt.
Deze bevinding is opwindend en verrassend en kwam alleen voor bij vrouwtjesmuizen.
"De meeste neurowetenschappers beperken studies tot mannelijke muizen, en weinigen bestuderen oestrogeen, wat kan verklaren waarom dit nog nooit eerder was gezien."
Holly Ingraham, Ph.D.
Ze vervolgt: "Ik ben altijd geïnteresseerd geweest in hoe geslachtshormonen mannelijke en vrouwelijke hersenen anders maken, en dit is echt een prachtig voorbeeld van hoe dramatisch die verschillen kunnen zijn."
Verder zoeken
De onderzoekers breidden hun experimenten uit om te begrijpen hoe de botdichtheid veranderde tijdens de levensduur van een muis. Ze merkten dat de botdichtheid bij deze muizen op hoge leeftijd werd gehandhaafd.
Door dit mechanisme verder te testen, verwijderden de wetenschappers de boogvormige oestrogeenreceptoren in een muismodel van osteoporose. Bij muizen die 70 procent van hun botmassa hadden verloren, herstelde de botdichtheid met 50 procent in slechts een paar weken.
In het bloed bevordert oestrogeen de botgroei; in de hypothalamus lijkt het echter het tegenovergestelde effect te hebben.
Ingraham veronderstelt dat "na de puberteit het oestrogeensysteem in de vrouwelijke hersenen actief middelen verschuift van botgroei naar zaken als voortplanting, wat zou kunnen bijdragen aan het hogere risico van vrouwen op verzwakte botten naarmate we ouder worden."
Aangezien de resultaten verrassend en nieuw zijn, is er nog veel meer werk nodig; ze hebben echter al een aantal opwindende nieuwe wegen geopend voor osteoporoseonderzoekers.
"Ik zit in de wolken over dit resultaat", zegt Ingraham. "Als onze volgende experimenten aantonen dat de hersenen een nieuwe circulerende factor vrijgeven die een verbeterde botgroei teweegbrengt, hebben we een reële kans om een medicijn te ontwikkelen dat osteoporose tegengaat."
