Naukowcy właśnie odkryli hormon, który może rozwiązać długotrwałą biologiczną zagadkę.
Trudno udowodnić, że zidentyfikowałeś nowy hormon — chemiczny sygnał, który kieruje zachowaniem w odległych komórkach, często poprzez podróżowanie przez krwiobieg. Aby mieć pewność, musisz potwierdzić, gdzie jest wytwarzany, na jakie tkanki wpływa i czy można go znaleźć w krwiobiegu, starszy autor badania Holly Ingrahamprofesor i wiceprzewodniczący wydziału farmakologii komórkowej i molekularnej na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco, powiedział portalowi Live Science.
„Większość z nich została już odkryta, więc odkrycie nowego hormonu jest czymś nowym” – powiedział Dr Sundeep Khoslalekarz-naukowiec z Mayo Clinic w Rochester, Minnesota, który nie był zaangażowany w badania. „Przekonująco argumentują, że to naprawdę hormon”.
Jak zauważył Khosla, naukowcy już wcześniej odkryli tę substancję u ssaków, w tym u ludzi, ale nie wiedzieli, że jest to hormonNowe badanie pokazuje, że substancja chemiczna — którą naukowcy nazwali „hormonem mózgu matki” — przemieszcza się z mózgu do komórek tworzących kości, gdzie pomaga budować kości, zgodnie z nowym badaniem opublikowanym w środę (10 lipca) w czasopiśmie Natura.
Budowanie kości wchodzi w grę po ciążagdy poziom estrogenu gwałtownie spada, a zapotrzebowanie na wapń gwałtownie wzrasta, gdy organizm zaczyna produkować mleko. Zazwyczaj estrogen wzmacnia kości i zapobiega utracie wapnia. Dlatego nie jest jasne, w jaki sposób kości zachowują większość swojej wytrzymałości podczas karmienia piersią, a następnie szybko odzyskują siły po odstawieniu od piersi.
Nowy hormon „dodaje ważny element do całej tej biologii, o którym wcześniej nie wiedzieliśmy” – powiedział Khosla w wywiadzie dla Live Science. Co więcej, chociaż jest ważny w okresie poporodowym, nowy hormon może również pobudzać wzrost kości u mężczyzn, jak wykazali badacze.
„To hormon o równych szansach — działa zarówno na kości męskie, jak i żeńskie oraz komórki macierzyste szkieletu” — powiedział Ingraham. „Jeśli uda nam się rozwinąć go w terapię, [it] będzie działać zarówno u mężczyzn, jak i u kobiet.” Hormon teoretycznie może pomóc przyspieszyć gojenie złamań, leczyć osteoporozę i zapobiegać przedwczesnemu utrata masy kostnej wywołana leczeniem medycznym.
Polowanie na hormon
Nowe badanie opiera się na badaniach na myszach opublikowano w 2019 r.w którym Ingraham i jego współpracownicy znaleźli sposób na zwiększenie gęstości i wytrzymałości kości nawet o 800%. Ten spektakularny efekt był pośredniczony przez komórki w mózgu podwzgórzestruktura produkująca hormony. Blokowanie estrogenu w określonych komórkach podwzgórza superdoładowało wzrost kości. Jednak ta sztuczka działała tylko u samic myszy, nie u samców, co sugeruje, że ta konkretna ścieżka istnieje tylko u samic.
Naukowcy wysnuli teorię, że gdy estrogen jest wyłączony, te komórki w mózgu kobiety w jakiś sposób nakazują ciału skierowanie energii do rosnącej kości. Pytanie brzmiało, w jaki sposób te komórki przekazują wiadomość? Dlatego w nowym badaniu poszukiwali cząsteczki przenoszonej przez krew, która przekaże wiadomość.
To zadanie przypominało szukanie igły w stogu siana, ponieważ hormony obecne we krwi występują jedynie w „niewielkich ilościach” – powiedział Ingraham portalowi Live Science.
Zespół najpierw potwierdził, że ich winowajca znajdował się we krwi, używając myszy z zablokowaną sygnalizacją estrogenową, a zatem z wyjątkowo grubymi kośćmi. Zwykłe myszy, którym wstrzyknięto krew od tych zmodyfikowanych myszy, wykazały gwałtowny wzrost kości. Zespół przeszczepił również rosnące kości komórki macierzyste i całych kości do różnych części ciała zmodyfikowanych myszy; te przeszczepy również wykazały zwiększony wzrost, co sugeruje, że hormon był silny i szeroko rozpowszechniony.
Powiązany: Czym jest gęstość kości?
Następnie zespół przyjrzał się aktywności genów w podwzgórzu i odkrył, że u myszy o dużych kościach jeden konkretny gen w tych komórkach był bardzo aktywny: CCN3który koduje instrukcje dla białka. (To jest białko, które naukowcy proponują nazwać „hormonem mózgu matki”).
Niewiele wiadomo o białku CCN3, ale historycznie ludzie nie uważali go za hormon. Uważano, że wykonuje swoją pracę lokalnie, a nie wchodzi do obiegu, powiedział Ingraham. Niemniej jednak eksperymenty grupy wskazały na to białko jako hormon, którego szukali.
Jest to szczególnie nowatorskie, ponieważ hormony wytwarzane w podwzgórzu normalnie komunikują się z przysadka mózgowa — główny hormon-maker przytwierdzony do podstawy mózgu. Następnie przysadka mózgowa przekazywałaby wiadomości z podwzgórza do ciała, ale w tym przypadku hormon wytwarzany przez podwzgórze „mówi bezpośrednio do kości”, powiedział Khosla.
Zespół wykazał nawet, że u starszych myszy hormon wzmacniający kości może przyspieszyć gojenie się złamań.
„Kiedy zobaczyłem te dane dotyczące naprawy złamań, wiedziałem, że to musi być prawda” — powiedział Ingraham. „To po prostu fenomenalne, że można wziąć te 2-letnie myszy płci męskiej… i zobaczyć tego rodzaju naprawę”.
Na koniec naukowcy ujawnili, że w okresie poporodowym CCN3 naturalnie wzrasta w mózgach samic myszy. Jeśli zablokujesz ten wzrost, kości myszy szybko słabną, ponieważ nadal trwa laktacja. Ten wzrost CCN3 nadal musi zostać potwierdzony u ludzi, powiedział Khosla, ale dane dotyczące myszy sugerują, że hormon ten jest kluczowy dla utrzymania mocnych kości podczas karmienia piersią. Na razie jednak nie jest jasne, w jaki sposób ten przełącznik faktycznie zostaje przestawiony w mózgu.
„Co w tym jest?” [postpartum] okres, który włącza tę rzecz w mózgu, w tych neuronach?” powiedziała Ingraham. „Nie wiemy”. Ta zagadka będzie wymagała o wiele więcej pracy, aby ją rozwiązać — i może po prostu ujawnić dodatkowe hormony w tym procesie, powiedziała.
Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się dlaczego niektórzy ludzie budują mięśnie łatwiej niż inni Lub dlaczego piegi pojawiają się na słońcu? Wyślij nam swoje pytania dotyczące tego, jak działa ludzkie ciało społeczność@livescience.com wpisując w temacie wiadomości „Health Desk Q”, a być może znajdziesz odpowiedź na swoje pytanie na stronie internetowej!
