San-Fransisko VA Tibb Mərkəzində (SFVAMC) tədqiqatçılar tərəfindən aparılan yeni bir araşdırma, uzun müddət yataq istirahətinə məruz qalan insanlar və çəkisiz hava altında uzun missiyalar edən astronavtlar tərəfindən yaşanan sümük sıxlığı itkisi üçün fizioloji əsaslarla hərəkət edir. məkan şərtləri.
Siçovullarda aparılan iş bu cür sümük itkisinin qarşısını almaq üçün müalicələrin inkişaf etdirilməsi istiqamətində mühüm addımdır, SFVAMC-də Xüsusi Diaqnostika və Müalicə Bölməsinin həm direktoru, həm də tibb professoru, baş müəllif Daniel Bikle deyir. Kaliforniya Universitetində, San Fransiskoda dermatologiya. Tədqiqatın aparıcı müəllifi tədqiqat zamanı Dr. Biklenin laboratoriyasında postdoktorluq işçisi olan və hazırda Yaponiyanın Vakayama ştatının Qobo şəhərindəki Kitade Xəstəxanasında ortopedik cərrah olan Takeşi Sakatadır.
Mövcud tədqiqat Bikle və Sakata keçən il nəşr olunan heyvan işinə əsaslanır, bu da göstərdi ki, sümüklər çəki yükündən azad edildikdə, sümük prekursor hüceyrələri insulin kimi böyümə faktoru 1 və ya IGF-I-ə cavab vermir., əksər hüceyrə növlərinin çoxalmasında əsas rol oynayan biokimyəvi tənzimləyicidir. İndi Bikle və komandası tapdılar ki, bu reaksiya çatışmazlığı IGF-I hüceyrələrinin səthində öz reseptor molekulunu aktivləşdirmədiyi üçün baş verir. Bundan əlavə, tədqiqatçılar müəyyən etdilər ki, qarşılıqlı təsirin pozulması, ehtimal ki, sümük hüceyrələrinin membranlarında olan inteqrinlərin, zülalların itkisi ilə baş verir və bu hüceyrələrə yaxın mühitdə mexaniki dəyişiklikləri hiss etməyə imkan verir. Bu inteqrinlərin digər hüceyrələrdə böyümə faktorlarının təsirini tənzimlədiyi də məlumdur. Tədqiqat Journal of Bone and Mineral Research jurnalının mart sayında dərc olunub.
"İndiyə qədər tədqiqatçılar sümükdə bu siqnal verən əks əlaqə dövrəsini nümayiş etdirməyiblər" deyir Bikle. "Ancaq bunun mənası var: İnteqrinlər mexaniki sensorlardır. Sümük hərəkət edərkən və ağırlıq daşıdıqda, inteqrinlər hüceyrə daxilində siqnal prosesini başlatır. Bu siqnal, öz növbəsində, IGF-I-nin hüceyrə daxilində reseptor siqnal sistemini aktivləşdirmək qabiliyyətinə təsir göstərir. hüceyrə."
Əza gipsdə hərəkətsiz olduqda, astronavt sıfır cazibə qüvvəsini hiss etdikdə və ya insan yatdıqda, onurğa və ayaq kimi bədənin ağırlıq daşıyan sümükləri yükdən azad olur., skeletin boşaldılması kimi tanınan bir vəziyyət. Skeletin boşaldılması bir neçə həftə davam etdikdə, sümüklər pisləşməyə başlayır: sümük hüceyrələrinin sayı azalır, kalsium və fosfor kimi mineralların sümüyə hərəkəti yavaşlayır və osteoprogenitor hüceyrələr adlanan sümük hüceyrəsi prekursorlarının istehsalı azalır. Bütün bu dəyişikliklər zəifləmiş, qırılmağa meylli kövrək sümüklərlə nəticələnir.
Uşaqların sümükləri bu cür dəyişikliklərdən sonra nəhayət bərpa oluna bilsə də, böyüklərin sümükləri daha çətin anlar yaşayır. Skylab və Salyut-6 uzunmüddətli kosmos missiyalarının (28-184 gün) tədqiqatları göstərdi ki, gəmidə olan astronavtlar missiyaları zamanı nəinki sümük sıxlığını itirdilər, həm də beş ildən sonra kosmosa göndərilmədən əvvəl bərpa oluna bilmədilər. sümük sıxlığı səviyyələri.
"NASA-nın Marsa insanlı uçuş göndərmək planlarında qarşılaşdığı ən böyük problem insanları skeletlərini kibrit çöplərinə çevirmədən oraya və geri qaytarmaqdır" dedi Bikle. "Lakin skeletin boşaldılması nəticəsində sümük itkisini dayandırmağın bir yolunun tapılması bir neçə astronavta təsir edəcək. Uzun müddət hər hansı bir şəkildə hərəkətsiz qalan hər kəs bundan faydalana bilər."
Sümük itkisi mexanizmini izləmək üçün Bikle və komandası heyvanın ön ayaqlarının normal çəkisini və hərəkətini qoruyarkən, siçovulun arxa hissəsindən çəki götürmək üsulunu hazırladı. Arxa ayaqları qəfəsin qapağına bağlanmış sərbəst hərəkət edən bir xətt ilə asılmış (məsələn, bamper-avtomobili tavana birləşdirən dirəyə bənzəyir, onun yerdə hər hansı bir yerdə hərəkət etməsinə imkan verir) siçovullar hərəkət edir, onlara qulluq edir, yemək yeyir və başqa üsullarla idarə edirdilər. 14 günlük sınaq müddətində bağlı olmayan yoldaşları kimi sadəcə ön ayaqları. Tədqiqat qrupu heyvanları stress əlamətləri üçün diqqətlə müşahidə etdi və həmçinin stress hormonları üçün qan nümunələrini təhlil etdi, lakin nə skeleti boşaldılmış siçovullarda, nə də onların bağlı olmayan yoldaşlarında heç bir stress əlaməti tapmadı.
IGF-1 yollarını izləyə bilmək üçün komanda öz böyümə hormonunu istehsal etməyən xüsusi cırtdan laboratoriya siçovullarından istifadə etdi. Həm bağlı, həm də bağlanmamış qruplardakı heyvanların yarısına IGF-1 verildi, hər iki qrupdakı bütün siçovullara aktiv şəkildə bölünən hüceyrələrin izini çəkən bir birləşmə yeridildi. Sınaq müddətinin sonunda komanda müəyyən etdi ki, IGF-1 qəbul edən siçovulların ön ayaqlarındakı sümük hüceyrələrinin sayı böyümə faktoru almamış siçovulların sayından iki dəfə çoxdur. Lakin "boşalmış" arxa əzalarda heyvanların böyümə faktorunu alıb-almamasından asılı olmayaraq hüceyrə bölünməsi faktiki olaraq dayanmışdı.
Daha sonra komanda yüklənmiş və boşaldılmış sümüklərdən hüceyrələri yetişdirir və sümüklərin boşaldılması zamanı bağlanan sümük əmələ gəlməsi yolundakı nöqtəni axtararaq çoxsaylı biokimyəvi analizlərdən keçir. Onlar müəyyən ediblər ki, IGF-I normal olaraq öz reseptoruna bağlansa da, reseptorun aktivləşməsi baş vermir. Bu aktivləşdirmə IGF-I-nin hüceyrələrin böyüməsini stimullaşdırmaq üçün lazımdır. Bikle və komandası daha sonra IGF-I-nin reseptorunu aktivləşdirmək qabiliyyətinin eyni inhibəsinin inteqrin funksiyasını inhibə etməklə təkrarlana biləcəyini tapdılar. Bu, inteqrin səviyyələrinin skeletin boşaldılması ilə azaldılması ilə bağlı müşahidələrinə səliqəli şəkildə uyğun gəlir. Bu müşahidələr inteqrinlərin itkisini IGF-I-in reseptorunu aktivləşdirə bilməməsi ilə əlaqələndirir.
"Növbəti addım," Bikle deyir, "skeletin boşaldılması zamanı inteqrin istehsalına nəyin mane olduğunu və inteqrin siqnal yolunu IGF-I reseptorunun aktivləşdirilməsinə bağlayan mexanizmin nə olduğunu müəyyən etməkdir. Bu prosesləri başa düşdükdən sonra, skeletin boşaldılması nəticəsində sümük itkisinin qarşısını almaq üçün müdaxilələr hazırlamağa kömək etmək üçün həll edə biləcəyimiz bəzi hədəflərimiz olacaq." Hazırkı tapıntılarına əsaslanaraq, Bikle bu cür müdaxilələrin ya bir yol tapmağa əsaslanacağını düşünür. inteqrin siqnalının faydalı təsirlərini təkrarlamaq və ya IGF-I və onun reseptorunun qarşılıqlı əlaqəsi ilə başlanan siqnal yolunun yan keçməsini tapmaq.
Tədqiqatın digər müəllifləri Yongmei Wang, MD, PhD, SFVAMC-də endokrinologiya və UCSF-də tibb üzrə postdoktorluq işçisidir; Bernard Halloran, PhD, SFVAMC-də endokrinologiya üzrə biokimyaçı və UCSF-də endokrinologiya üzrə köməkçi professor; Hashem Z. ElAlieh, BS, SFVAMC-də endokrinologiya üzrə tədqiqat işçisi və Jay Cao, PhD, SFVAMC və UCSF-də endokrinologiya üzrə postdoktorluq əməkdaşı.
Tədqiqat NASA və Milli Səhiyyə İnstitutunun NCIRE, Şimali Kaliforniya Tədqiqat və Təhsil İnstitutuna verdiyi qrantlar hesabına maliyyələşdirilib.
