Tulang yang lebih kuat berkat panas dan mikrobiota – ScienceDaily

Tulang yang lebih kuat berkat panas dan mikrobiota – ScienceDaily


Osteoporosis, penyakit tulang yang terkait dengan penuaan, ditandai dengan hilangnya kepadatan tulang, kerusakan mikro-arsitektur tulang, dan peningkatan risiko patah tulang. Dengan sepertiga wanita pascamenopause terkena, ini adalah masalah kesehatan masyarakat yang utama. Melalui analisis epidemiologi, eksperimen laboratorium, dan alat metagenomik dan metabolomik mutakhir, tim peneliti dari Universitas Jenewa (UNIGE), di Swiss, telah mengamati bahwa paparan suhu lingkungan yang lebih hangat (34 ° C) meningkatkan kekuatan tulang. , sekaligus mencegah hilangnya kepadatan tulang khas osteoporosis. Selain itu, fenomena ini, terkait dengan perubahan komposisi mikrobiota usus yang dipicu oleh panas, dapat direplikasi dengan mencangkok mikrobiota tikus yang hidup di lingkungan hangat ke tikus yang menderita osteoporosis. Memang, setelah transplantasi, tulang mereka lebih kuat dan lebih padat. Hasil ini, akan ditemukan di Metabolisme Sel, buatlah mungkin untuk membayangkan intervensi yang efektif dan inovatif untuk pencegahan dan pengobatan osteoporosis.

Banyak ahli biologi akrab dengan Aturan Allen, dari naturalis abad ke-19 Joel Asaph Allen, yang menurutnya hewan yang hidup di daerah hangat memiliki luas permukaan yang lebih besar dalam kaitannya dengan volumenya daripada hewan yang hidup di lingkungan yang lebih dingin. Memang, permukaan kulit yang lebih besar memungkinkan evakuasi panas tubuh yang lebih baik. “Dalam satu percobaan, kami menempatkan tikus yang baru lahir pada suhu 34 ° C untuk meminimalkan sengatan panas yang terkait dengan kelahiran mereka. Kami menemukan bahwa mereka memiliki tulang yang lebih panjang dan lebih kuat, memastikan bahwa pertumbuhan tulang dipengaruhi oleh suhu lingkungan,” jelasnya. Mirko Trajkovski, Profesor di Departemen Fisiologi dan Metabolisme Sel dan di Pusat Diabetes Fakultas Kedokteran UNIGE, yang memimpin penelitian ini. Tapi bagaimana dengan masa dewasa?

Data epidemiologi yang konsisten

Dengan menempatkan beberapa kelompok tikus dewasa di lingkungan yang hangat, para ilmuwan mengamati bahwa meskipun ukuran tulang tetap tidak berubah, kekuatan dan kepadatan tulang sebagian besar meningkat. Mereka kemudian mengulangi eksperimen mereka dengan tikus setelah model ovariektomi pasca-menauposal osteoporosis. “Efeknya sangat menarik,” kata Claire Chevalier, peneliti di laboratorium Profesor Trajkovski dan penulis pertama karya ini. “Fakta sederhana dari menghangatkan lingkungan hidup tikus kita melindungi mereka dari pengeroposan tulang khas osteoporosis!”

Bagaimana dengan manusia? Tim peneliti menganalisis data epidemiologi global tentang kejadian osteoporosis dalam kaitannya dengan suhu rata-rata, garis lintang, konsumsi kalsium, dan tingkat vitamin D. Menariknya, mereka menemukan bahwa semakin tinggi suhu, semakin sedikit patah tulang pinggul – salah satu konsekuensi utama osteoporosis – terlepas dari faktor lain. “Kami menemukan korelasi yang jelas antara garis lintang geografis dan patah tulang pinggul, yang berarti bahwa di negara-negara utara kejadiannya lebih tinggi dibandingkan dengan selatan yang lebih hangat,” kata Mirko Trajkovski. “Normalisasi analisis pemain yang dikenal seperti vitamin D atau kalsium tidak mengubah korelasi ini. Namun, ketika kami mengecualikan suhu sebagai determinan, korelasi itu hilang. Ini tidak berarti bahwa kalsium atau vitamin D tidak berperan peran, baik sendiri atau dalam kombinasi. Namun, faktor penentu adalah panas -atau ketiadaan. “

Bagaimana mikrobiota beradaptasi

Spesialis mikrobiota, ilmuwan Jenewa ingin memahami perannya dalam modifikasi metabolisme ini. Untuk tujuan ini, mereka mentransplantasikan mikrobiota tikus yang hidup di lingkungan 34 ° ke tikus osteoporotik, yang kualitas tulangnya meningkat dengan cepat. “Temuan ini mungkin menyiratkan perluasan aturan Allen, menunjukkan efek panas yang tidak tergantung perpanjangan, yang terutama mendukung kepadatan dan kekuatan tulang selama masa dewasa melalui perubahan mikrobiota,” kata Mirko Trajkovski.

Berkat alat metagenomik canggih yang dikembangkan di laboratorium mereka, para ilmuwan kemudian berhasil memahami peran yang dimainkan oleh mikrobiota. Ketika beradaptasi dengan panas, itu menyebabkan gangguan dalam sintesis dan degradasi poliamina, molekul yang terlibat dalam penuaan, dan khususnya dalam kesehatan tulang. “Dengan panas, sintesis poliamina meningkat, sementara degradasinya berkurang. Dengan demikian, mereka memengaruhi aktivitas osteoblas (sel yang membangun tulang) dan mengurangi jumlah osteoklas (sel yang menurunkan tulang). Dengan bertambahnya usia dan menopause, Keseimbangan indah antara osteoklas dan aktivitas osteoblas terganggu, “jelas Claire Chevalier. “Namun, panas, dengan bekerja pada poliamina, yang kami temukan sebagian diatur oleh mikrobiota, dapat menjaga keseimbangan antara dua kelompok sel ini.” Oleh karena itu, data ini menunjukkan bahwa paparan kehangatan dapat menjadi strategi pencegahan terhadap osteoporosis.

Mengembangkan perawatan baru

Pengaruh mikrobiota pada metabolisme semakin dipahami. Namun, agar dapat menggunakan pengetahuan ini untuk mengembangkan strategi terapeutik, para ilmuwan harus mengidentifikasi secara tepat peran bakteri tertentu dalam penyakit tertentu. Dalam konteks penelitian mereka tentang osteoporosis, tim Profesor Trajkovski telah mampu mengidentifikasi bakteri penting tertentu. “Kami masih perlu menyempurnakan analisis kami, tetapi tujuan jangka pendek kami adalah mengidentifikasi kandidat bakteri, dan mengembangkan beberapa ‘campuran bakteri’ untuk mengobati gangguan metabolisme dan tulang, seperti osteoporosis, tetapi juga untuk meningkatkan sensitivitas insulin, misalnya , “para penulis menyimpulkan.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Result SGP

Author Image
adminProzen