Risiko patah tulang pinggul terkait dengan kekakuan tulang berskala nano – ScienceDaily

Risiko patah tulang pinggul terkait dengan kekakuan tulang berskala nano – ScienceDaily


Studi yang dipimpin oleh Imperial College London menemukan bahwa fleksibilitas, serta kepadatan, dalam struktur nano tulang merupakan faktor penting dalam menilai seberapa besar kemungkinan seseorang menderita patah tulang.

Penemuan yang dipublikasikan hari ini di Laporan Ilmiah, menyarankan agar dokter tidak hanya melihat kepadatan tulang, tetapi juga fleksibilitas tulang, saat memutuskan bagaimana mencegah kerusakan tulang.

Dokter menggunakan pemindaian DEXA, yang melihat seberapa keropos atau kepadatan tulang, untuk menilai kemungkinan patah tulang. Pemindaian DEXA mendeteksi kelemahan tulang pada osteoporosis, suatu kondisi yang menyebabkan tulang melemah, dan menginformasikan perawatan, seperti meresepkan obat bifosfonat, untuk membantu mencegah patah tulang pada orang-orang ini.

Namun, beberapa orang yang tulangnya tampak sehat pada pemindaian DEXA lebih cenderung menderita patah tulang dibandingkan yang lain. Untuk mengetahui alasannya, para peneliti melihat ke blok bangunan tulang: mineral kaku yang mengelilingi fibril kolagen fleksibel, yang bertanggung jawab atas ketahanan tulang kita terhadap patah tulang selama tersandung dan jatuh.

Mereka menggunakan berkas sinar-X yang sangat berenergi tinggi yang dihasilkan oleh Diamond Light Source, sinkrotron nasional Inggris, untuk memeriksa kelenturan tulang pada skala nano. Mereka mampu menilai bagaimana kolagen dan mineral di dalam tulang melentur dan kemudian pecah di bawah beban dalam struktur nano sampel tulang pinggul.

Mereka membandingkan perilaku sampel jaringan tulang di bawah beban antara tiga kelompok donor: mereka yang tidak mengalami patah tulang pinggul, atau patah tulang lainnya; mereka yang tidak memiliki riwayat pengobatan bifosfonat yang menderita patah tulang pinggul; dan mereka yang memiliki riwayat pengobatan bifosfonat yang menderita patah tulang pinggul.

Tim menemukan bahwa donor tanpa patah tulang lebih cenderung memiliki kolagen fleksibel dan struktur nano mineral daripada mereka yang menderita patah tulang.

Terlepas dari pengobatan bifosfonat, kolagen dan mineral kurang fleksibel pada pasien dengan patah tulang, yang berarti mineral tersebut melepaskan diri dari kolagen pada kekuatan yang jauh lebih rendah.

Para peneliti mengatakan tulang mungkin telah retak karena jaringan terlalu tidak fleksibel dan tidak dapat berubah bentuk untuk menyerap energi selama benturan atau terjatuh – dan ini menyoroti pentingnya fleksibilitas dalam kolagen dan mineral tulang.

Oleh karena itu, fleksibilitas pada skala nano bisa menjadi penting dalam memprediksi patah tulang di masa depan dan target untuk perawatan baru – sebuah temuan yang dapat menginformasikan perawatan pencegahan patah tulang di masa mendatang.

Rekan penulis studi, Dr Ulrich Hansen, dari Departemen Teknik Mesin Imperial, mengatakan: “Kita cenderung menganggap tulang kita sebagai struktur pendukung yang kokoh dan keras, tetapi fleksibilitas tampaknya sangat penting dalam kesehatan tulang. Jika tulang terlalu keras, maka tulang kita kurang mampu menyerap benturan dan lebih cenderung pecah. Studi kami menunjukkan bahwa fleksibilitas sama pentingnya dengan kepadatan dalam mencegah patah tulang. “

Tautan Osteoporosis

Salah satu faktor risiko utama patah tulang pinggul terkait usia adalah osteoporosis, penyakit di mana kepadatan tulang hilang sehingga pasien rentan terhadap patah tulang. Biasanya jaringan tulang lama dipecah dan diganti dengan jaringan baru. Osteoporosis terjadi ketika kerusakan tulang melebihi penggantinya.

Tiga juta orang di Inggris dan 200 juta di seluruh dunia hidup dengan osteoporosis. Pasien sering diberikan bifosfonat, yang mengatasi ketidakseimbangan ini dengan mengikat permukaan tulang dan menghalangi pengangkatan tulang.

Dalam studi ini, para peneliti menemukan bahwa donor dengan patah tulang pinggul yang telah menerima bifosfonat selama antara satu dan 13 tahun memiliki kekuatan jaringan dan fleksibilitas skala nano yang lebih rendah daripada donor patah tulang yang tidak diobati dan kelompok kontrol.

Bifosfonat secara klinis terbukti mengurangi risiko patah tulang dengan meningkatkan massa tulang dan kepadatan mineral serta lubang pengisi yang dibuat oleh sel tulang yang terlalu aktif. Para peneliti mengatakan hasil mereka mungkin karena pada beberapa pengguna bifosfonat, obat tersebut mungkin mengikat dirinya sendiri dan mengeraskan kristal mineral yang mengelilingi serat kolagen di dalam tulang. Pengerasan bisa membuat tulang kurang fleksibel dan karena itu kurang mampu menyerap benturan.

Namun, temuan ini juga bisa jadi merupakan hasil dari tulang pasien yang lebih osteoporosis, dan hasil ini bisa jadi karena para peneliti tidak dapat mengontrol faktor tambahan seperti keparahan penyakit awal.

Rekan penulis Dr Richard Abel dari Departemen Bedah dan Kanker mengatakan: “Kami terkejut melihat bahwa pengguna bifosfonat tampaknya memiliki struktur nano tulang yang kurang fleksibel. Mungkin setelah pengobatan jangka panjang pada beberapa pasien, ada kehilangan fleksibilitas pada skala nano yang mengimbangi beberapa manfaat kekuatan dari peningkatan kepadatan tulang. Diperlukan lebih banyak penelitian untuk menentukan dengan tepat mengapa hal ini terjadi dan bagaimana hal ini dapat memengaruhi praktik klinis pada pengguna jangka panjang.

“Mungkin kita perlu membangun kerangka pengobatan yang ada untuk menambahkan diagnostik, terapi, dan tindak lanjut baru yang menangani kesehatan tulang berskala nano – dan menangani kolagen, bukan hanya mineralnya. Dengan begitu, kami dapat merawat semua orang dengan cara terbaik.”

Penulis utama Dr Shaocheng Ma dari Departemen Teknik Mesin mengatakan: “Ada kemungkinan jumlah regangan mineral adalah kunci dalam memicu proses patah tulang. Namun, pada pasien yang telah mengonsumsi bifosfonat dalam waktu yang lama, mineral tersebut bisa menjadi terlalu kaku, menyebabkannya melepaskan diri dari kolagen. Ini melepaskan kolagen dan memungkinkannya meregang tak terkendali, yang kemudian mengakibatkan patah tulang. “

Para peneliti mengatakan bahwa orang yang menggunakan bifosfonat harus terus mengikuti nasihat dokter mereka dan mencari peninjauan pengobatan setelah lima dan sepuluh tahun sesuai pedoman klinis.

Saat ini, diagnosis, pengobatan, dan tindak lanjut untuk kerapuhan berfokus pada mineral dalam tulang, tetapi studi ini menyoroti peran faktor lain seperti kolagen, dan interaksi antara mineral dan kolagen pada skala nano.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Result SGP

Author Image
adminProzen