استخوانها بافتهای زندهای هستند که دائما خود را بازسازی میکنند. هر روز، مقادیر کمی از استخوانها تجزیه و با سلولهای استخوانی جدید جایگزین میشوند. اما با افزایش سن، این چرخه بهتدریج کند میشود و بدن توان کمتری برای ترمیم آسیبها پیدا میکند؛ نتیجه چیزی است که «پوکی استخوان» نامیده میشود.
اکنون دانشمندان میگویند یک مکانیسم کلیدی در بدن کشف کردهاند که میتوان به کمک آن، استخوانها را تقویت و و پوکی استخوان را درمان کرد.
کشف این مکانسیم همچنین نشان داد که چرا «ورزش مداوم» یکی از قدرتمندترین ابزارها در برابر از دست دادن استخوان است و چرا دورههای طولانی عدم فعالیت، باعث تضعیف قدرت و استحکام اسکلت بدن میشود.
یک «سیگنال ورزشی» در دل استخوانها
تا کنون به پوکی استخوان، به عنوان یک فرایند زوال نگاه میشد که راه نجاتی از آن نبود. درمانها نیز فقط تلاش میکردند سرعت تحلیل استخوان را کم کنند، نه اینکه استخوان جدید بسازند.
اما در ژوئن امسال پژوهشگران دانشگاه لایپزیگ آلمان و دانشگاه شاندونگ در چین از کشف یک گیرنده سلولی کمتر شناختهشده به نام GPR133 خبر دادند که یک گیرنده حیاتی برای تراکم استخوان است و با سلولهای استخوانساز یا «استئوبلاستها» همکاری نزدیکی دارد.
آنها اکنون میگویند که این گیرنده سلولی در واقع مانند یک «سیگنال ورزشی» بیولوژیکی در اسکلت عمل میکند و به همین دلیل، فعالیتهای روزمرهای مانند پیادهروی، بالا رفتن از پلهها یا تمرین با کشهای مقاومتی، همگی میتوانند باعث تقویت پیامهای ارسال شده از این گیرندهها به استخوانها برای تقویت قدرت سازگاری، بازسازی و قوی ماندن استخوانها شوند.
گیرنده سلولی GPR133 چیست؟
وقتی حرکت میکنیم یا چیزی را بلند میکنیم، به اسکلت خود فشار وارد میکنیم. این فشار فیزیکی تغییرات الکتریکی و شیمیایی کوچکی را در سلولهای استخوانی ایجاد میکند و این سیگنالها به بدن میگویند که «زمان تقویت اسکلت فرا رسیده است».
تا همین اواخر، دانشمندان درک روشنی از اینکه کدام گیرندههای سلولی این فشار مکانیکی را به فرمانهایی برای رشد سلولهای استخوانی جدید تبدیل میکنند، نداشتند ولی اکنون میدانند که کار، کار گیرنده سلولی GPR133 است.
دانشمندان پس از این کشف، آزمایشهایی را روی موشها انجام دادند و دریافتند که حذف ژن GPR133 در موشها باعث میشود که آنها استخوانهای ضعیفی داشته باشند و علائمی شبیه پوکی استخوان نشان دهند.
در مقابل، هنگامی که گیرنده سلولی GPR133 به بدن آنها اضافه شد و این گیرنده به کمک یک ماده شیمیایی به نام AP503 فعال شد، روند تولید استخوان همچنین ترمیم آنها تقویت گردید. به این ترتیب دانشمندان توانستند هم استحکام استخوان را در موشها افزایش دهند و هم شرایط مشابه پوکی استخوان را معکوس کنند.
تاثیر شگفتآور ورزش
نتایج آزمایشهای بیشتر نشان داد که فعالسازی گیرنده GPR133 فقط به مواد شیمیایی محدود نمیشود و ورزش کردن نیز این گیرندهها را بهصورت طبیعی تحریک میکند. همچنین زمانی که ورزش با فعالسازی شیمیایی همراه شود، اثر آن حتی قویتر میشود.
آزمایشها نشان داد که با این روش، سلولهای استخوانساز فعالیت خود را حتی در حیواناتی که مستعد از دست دادن استخوان هستند، افزایش میدهند.
درک این مکانیسم، روشن میکند که چرا افراد فعال از نظر جسمی، استخوانهای قویتر و متراکمتری دارند و میزان پوکی استخوان در طول زندگی آنها کمتر است؛ و چرا دورههای طولانی عدم فعالیت، تضعیف اسکلت را تسریع میکند.
یک کشف با دو مسیر درمانی
ویژگی مهم این گیرندههای سلولی، این است که آنها «عملکرد دوگانه» دارند؛ یعنی پروتئینهای آنها هم به تحریکهای مکانیکی (ورزش) و هم به تحریکهای شیمیایی (دارو) واکنش نشان میدهند.
چنین عملکرد دوگانهای میتواند هم باعث استفاده از مزایای ورزش برای ساخت و ترمیم استخوانها شود و هم بتوان به کمک داروهای مبتنی بر همان پروئین، استخوانسازی را در بدن تقویت کرد.
دانشمندان احتمال میدهند که بتوان گیرنده GPR133 را به کمک تمرینات فیزیوتراپی نیز فعال کرد.
اگرچه تا کنون آزمایشها صرفا روی حیوانات انجام شده، اما پژوهشگران معتقدند که روی انسان نیز احتمالا همین اثر را میتوان یافت. پژوهشگران بویژه امیدوارند که این یافتهها منجر به بازسازی استخوانهای تخریبشده بویژه در زنانی شود که دچار یائسگی شدند.
تا آن زمان، چه کارهایی واقعا موثرند؟
تا زمان عرضه گزینههای دارویی مبتنی بر این کشف، میتوان کارهایی انجام داد تا هم به سلامت اسکلت خود کمک کنیم وهم از وقوع حادثه برای استخوانهایمان جلوگیری کنیم. برخی از این توصیهها عبارتند از:
۱- به طور منظم ( ۳ تا ۴ بار در هفته) ورزشهای تحمل وزن و ورزشهای مقاومتی مانند پیادهروی، بالا رفتن از پله یا تمرینات قدرتی انجام دهید.
۲- یک رژیم غذایی حاوی کلسیم، منیزیم، ویتامین D و پروتئین کافی داشته باشید. ویتامین D هم از استحکام استخوان و هم از توده عضلانی حمایت میکند.
۳- تمرینات متمرکز بر «تعادل» مانند یوگا، تای چی یا ایستادنهای ساده روی یک پا را (برای کاهش خطر از دست دادن تعادل و در نتیجه سقوط) انجام دهید.
۴- در خانه یک محیط امن ایجاد کنید: فرشهای شل را بردارید، روشنایی راهروها را تعمیر کنید و در صورت لزوم میلههای کمکی اضافه به دیوارها نصب کنید.