A csont kövérje

Maya Styner megmutatja, hogy a magas zsírtartalmú étrend, testmozgás és cukorbetegség elleni gyógyszerek hogyan változtathatják meg csontjaink belső oldalát.

zsírja

Csontjaid vannak, zsír van.

Miért? A kutatók nem tudják, de vannak elméleteik.

Hogyan kerül oda? Erről is vannak elméleteik.

Ez a csontzsír rossz dolog? Igen. A kutatók szerint ez az. De néha, mondják, lehet, hogy nem is olyan rossz.

UNC Egészségügyi ellátás
Maya Styner

"Ez egy új terület" - mondja Maya Styner, az UNC Orvostudományi Karának adjunktusa. „Nem tudjuk pontosan, hogyan állítják elő, és miért is van itt a kezdet. Nagyon sok a megválaszolatlan kérdés. ”

De Styner, endokrinológus, újfajta képalkotó technikát használt legalább kettő megválaszolására: mit tesznek a cukorbetegség elleni gyógyszerek és a testmozgás - vagy annak hiánya - a csontzsír ellen? És miért számít ez?

Foltok és beolvasások

A csontjaink nem stagnáló, kőzetszerű dolgok. Megváltoznak. A velő - a csontok belsejében lévő szövet - tele van különféle sejtekkel. És a velő is tele van zsírral. Ezeknek a sejteknek és zsíroknak a mennyisége idővel csökkenhet vagy növekedhet. A velősejtek és -zsírok termelődése egy adott progenitorsejt típusától függ, az úgynevezett mesenchymalis őssejt.

"Ezek az őssejtek csontot és zsírt eredményeznek" - mondja Styner. "A csontvilágban sokáig azt gondolták, hogy ezek az őssejtek csontot termelnek, majd az életkor előrehaladtával helyette zsírt termelnek."

Ez az ötlet arra késztette a csontkutatókat, hogy a csont-zsírtermelés szerepet játszhat az idős embereknél a csonttörés fokozott kockázatában.

Ennél több, ha több a zsír, nem jelentheti-e azt, hogy a velőben kevesebb más dolog van?

"Ez az egyik oka annak, hogy a velőzsír olyan fontos a csontkutatók számára" - mondja Styner. "A csontvelő a vér, az immunsejtek és a rosszindulatú daganatok forrása."

Wikimedia Commons
A velő tartalma: különféle sejtek és zsírok

Mégis, mivel a csontzsír csontba van zárva, nem könnyű tanulmányozni. A csontban lévő zsír mennyiségének méréséhez a tudósoknak egyenként kis csontszeletek használatára van szükség. Ezek az unalmas módszerek vegyes eredményekhez vezettek, mert a csontszeletek nem adnak egyértelmű képet a kutatóknak a csont teljes zsírmennyiségéről. Például az egyik állat csontjának zsírtartalma egy másik állatnál kissé eltérő helyen lehet. Ez azt jelenti, hogy a kutatóknak több száz csontszeletet kellene tanulmányozniuk, csak azért, hogy egy csontban megfelelő mennyiségű zsír jusson.

Styner más megközelítést alkalmazott. Csapata kitalálta, hogyan kell megfesteni a zsírot a csontban, ami lehetővé tette csapata számára, hogy mikroszkópos CT-vizsgálatok segítségével képzelje el a zsír mennyiségét.

Legutóbbi munkájában Styner a normál étrenddel etetett egerekben és a magas zsírtartalmú étrendben lévő egerekben akarta megvizsgálni a csontzsírt. Aztán meg akarta tudni, hogy mi történt a zsírtartalommal, amikor az egerek sokat mozogtak.

A combcsontok vízkőtelenítésével, hogy porózusabbá váljanak, Styner csapata megfestheti őket ozmiummal, egy olyan elemgel, amely a lipidekben található zsírsavakhoz kötődik. A Yale kutatója, Mark Horowitz által kifejlesztett ozmiumfestési technika lehetővé tette, hogy Styner csoportja mikro-CT vizsgálatokat használjon a csontminták színkódolásához az ozmium sűrűsége alapján. Minél sűrűbb a folt, annál több zsír volt jelen. (lásd a képet)

Styner azt találta, hogy amikor a normál egerek annyit futottak a keréken, amennyit csak akartak, csontzsírtartalmuk lényegesen csökkent. Az ülő egerek csontzsírtartalma nem változott.

Csapata ugyanazt a kísérletet végezte egerekkel, amelyek magas zsírtartalmú étrendet fogyasztottak. Az ülő egerek csontzsírja az egekbe szökött. De amikor Styner hagyta, hogy más elhízott egerek gyakoroljanak, miközben továbbra is magas zsírtartalmú étrendet fogyasztanak, csontzsírjuk jelentősen csökkent. Valójában a mikro-CT-vizsgálatok azt mutatták, hogy a magas zsírtartalmú, testedző egerekben csak valamivel több volt a csontzsír, mint a normálisan táplált, ülő egerekben.

Ezek az eredmények, amelyeket a Bone folyóirat publikált, megmutatják, hogy a csontok egyes részei - különösen az ízületeink közelében lévő területek - hétről hétre hogyan változhatnak, és nem csak diétával és testmozgással.

Egy másik kísérlet során Styner csapata etette az egereket a rosiglitazon cukorbetegséggel. "Ezek a gyógyszerek csökkentik a vércukorszintet, de bebizonyítottuk, hogy jelentősen növelik a csontokban a velőzsírt" - mondja.

Ez a megállapítás bizonyítékot szolgáltat arra, hogy a gyógyszer miért drámai módon növeli a csonttörések kockázatát. Styner ráadásul azt találta, hogy amikor a rosiglitazont szedő egereknek annyi testmozgást engedtek, amennyit csak akartak, a gyógyszer csonthízító hatása csökkent.

Fajták zsír

Mégis vannak olyan fontos kérdések, mint például: ha több a csontzsír, akkor ez mindenképpen azt jelenti, hogy kevesebb van valami más - például a velő, amely a test természetes immunvédelmében részt vevő sejtek termelését vezérli?

"Ezt még mindig megpróbáljuk kitalálni" - mondja Styner. - De nem tudtuk kimutatni a csontmennyiség jelentős csökkenését a magas csontzsírtartalmú egerekben. Azt tapasztaltuk, hogy a testmozgás növeli az összcsontmennyiséget. ”

Más tanulmányok azt is kimutatták, hogy az átlagosnál kissé magasabb testtömeg-indexű embereknél általában jobb a csontsűrűség. "Ez egyike azon kevés dolognak a klinikai orvostudományban, ahol jó, ha kissé túlsúlyosak vagyunk" - mondja Styner.

Mégis, Styner és más endokrinológusok tudják, hogy a több csontzsíros emberek populációja megfelel azoknak a népességnek, akiknél nagyobb a csonttörés kockázata: idősek, cukorbetegek, rendszeresen szteroidokat használók és anorexia nervosa.

Azt, hogy miért a csontzsír az étvágytalanság jellemzője, nem értik jól, de az emberi testnek szüksége van zsírra. Anorexiás embereknél a test úgy tűnik, hogy megtalálja a létrehozásának módját. Ez a megfigyelés és Styner felfedezései azt sugallják, hogy a csontzsír egyfajta üzemanyag - energiaforrás, hasonlóan az izomban lévő zsírhoz.

"Gyermekkorunkban vagyunk, hogy megértsük a csontvelő zsír metabolikus szerepét" - mondja Styner. - De annyi gyógyszer befolyásolja a csontokat. A szteroidok az egyik legelterjedtebb gyógyszerosztály a világon, és jelentősen növelik a csonttörést. A szteroidokról is tudni lehet, hogy zsírokat indukálnak. ”

Rövid tanfolyamokon, például a mérgező borostyán vagy más akut problémák leküzdésében, a szteroidok hatékonyak és nem jelentenek veszélyt a csontokra. De Styner sok olyan krónikus ízületi fájdalommal járó beteget lát, akik hosszú ideig szteroidokat szednek. Ezek szerint a betegek szenvednek gyakrabban csonttöréssel.

"Most láttam egy pusztító csípőtáji beteget, aki nagy adag szteroidot kapott" - mondja. "Nagyjából minden szteroidokkal kezelt reumatológiai állapot vezethet ehhez."

A zsír jövője

Styner számára két jövőbeli terület érdekli leginkább: a fehér zsír megbarnulása és az, hogy mennyi testmozgás előnyös.

Az úgynevezett barna zsírnak vannak bizonyos tulajdonságai az izomzatával. Például a barna zsír hőt termel, mivel rengeteg mitokondrium van benne. "A barna zsír sokkal több energiát fogyaszt, mint a fehér zsír" - mondja Styner. Sajnos a barna zsír felnőttekben kis mennyiségben található meg; többnyire a lapockánk mögött található.

"Van néhány adatunk, amely arra utal, hogy a csontzsír barnábbá válik a roziglitazon miatt" - mondja Styner. „Ennek van értelme, mert a gyógyszer nagyszerű az anyagcseréhez. A gyógyszer jelenléte által létrehozott zsír valószínűleg különbözik a magas zsírtartalmú étrendből vagy étvágytalanságból származó csontzsírtól. ” Mennyire más? Nem tudjuk. Miért más? Ezt sem tudjuk.

És akkor ott a gyakorlat kérdése.

"Az egerek természetes futók" - mondja Styner. - Hagytuk, hogy ezek az egerek futjanak, amennyit csak akarnak, és egész nap futottak. Most szeretnénk megvizsgálni a kevesebb testmozgás hatását. Például számunkra egy két mérföldes séta minden nap csökkentheti a csontvelő zsírját az idő múlásával? Csökkentheti-e a csontzsírt a 30 perces kemény úszás vagy az edzőteremben eltöltött egy óra gyakorlása? Sokan szeretnénk tudni, köztük Styner is.

"Egyáltalán nem vagyok futó" - mondja. - Fáj az ízületeim.

Janet Rubin, az UNC Orvostudományi Karának orvosprofesszora volt a Bone folyóiratban megjelent cikk vezető szerzője. További társszerzők: az UNC kutatói, William Thompson, Kornelia Gailor, Gunes Uzer, Xin Wu, Sanjay Kadari, Natasha Case, Zhihui Xie, Buer Sen, Andrew Romaine és Martin Styner. A SUNY Stony Brook társszerzői Gabriel Pagnotti és Clinton Rubin voltak. Yale Mark Horowitz is társszerző volt.