Рыбки подсказали исследователям разгадку тайны хорошего функционирования костей

Что позволяет костям реконструироваться и оставаться здоровыми? Команда исследователей из медицинского центра Шарите нашла ответ. Ключевую функцию выполняют неколлагеновые белковые соединения. К такому выводу учёные пришли, изучая костные ткани рыб.

Некоторые виды рыб имеют кости без костных клеток. Опираясь на этот факт, учёные задались вопросом, чем отличаются образцы костей с костными клетками и без них по своей микроструктуре и свойствам.

Функция костных клеток в костях и то, как они меняются с возрастом, представляет большой интерес для стареющего населения. Костные клетки могут реагировать на физическую нагрузку, посылая биохимические сигналы, которые приводят к образованию костной ткани, адаптируясь к стрессу. Но с возрастом или при таких заболеваниях, как остеопороз, этот механизм перестает работать.

Кости имеют сложную структуру: они состоят из нановолокон коллагена и наночастиц минералов, а также других второстепенных ингредиентов. Определённые белковые соединения, так называемые протеогликаны, встроены в ткань коллагеновых волокон и нанокристаллов и играют важную роль в формировании и поддержании тканей. Кроме того, в составе кости содержится до 20 % воды.

До сих пор предполагалось, что оба типа костей содержат одинаковое количество воды и имеют очень похожий состав и свойства. Однако на самом деле нейтронное исследование показало, что костный материал рыбок данио выделяет вдвое меньше воды, чем у медаки. Единственное объяснение этой разницы содержалось в уровне протеогликанов. Образцы медаки содержат гораздо меньше этих белковых соединений, чем образцы рыбок данио.

«Мы надеемся, что эти результаты помогут нам лучше понять болезни костей. Почему одни кости лучше реагируют на нагрузки, чем другие? Что происходит, когда кости стареют? Может ли быть так, что они теряют протеогликаны и становятся менее водонепроницаемыми? Возможно, старение или патология, такая как остеопороз, меняет кость, что затрудняет ремоделирование и формирование правильно функционирующей костной ткани», — делают вывод исследователи в статье издания Materials & Design.

0 комментариев