Як тренування може зміцнити кістки та імунітет — пояснення вчених

Науковцям вдалося знайти середовище, де виробляються нові кісткові та імунні клітини. Виявилося, для підтримання цього середовища необхідний постійний рух, наприклад регулярні тренування, інформує Ukr.Media.

Вчені з науково-дослідного інституту дитячого медичного центру в Юті (CRI) вивчили підмножину клітин рецептора лептину+ (LepR+), які виробляють остеолектин. Біологи виявили, що клітини знаходяться виключно навколо артеріолярних кровоносних судин у кістковому мозку і підтримують сусідні лімфоїдні попередники, синтезуючи фактор стовбурових клітин (SCF). Експерименти проходили на лабораторних мишах. Подробиці опубліковані в журналі Nature.

Також команді вдалося з'ясувати, що остеолектин-позитивні клітини створюють спеціалізовану нішу для кісткоутворюючих і лімфоїдних попередників навколо артеріол. Однак, кількість таких клітин зменшується з віком.

Щоб перевірити, чи можна обернути процес назад, вони поставили в клітинах лабораторних мишей бігові колеса — і тварини змогли постійно тренуватися. Виявилося, завдяки постійному навантаженню кістки гризунів зміцнювалися, у той час як кількість остеолектин-позитивних клітин і лімфоїдних попередників навколо артеріол збільшувалася. Це була перша ознака того, що механічна стимуляція регулює нішу в кістковому мозку.

Крім того, вчені виявили, що остеолектин-позитивні клітини експресують рецептор Piezo1, який сигналізує всередині клітини у відповідь на механічні сили. Коли його видалили, у тварин слабшали кістки і погіршувався імунітет.

Таким чином, команда з'ясувала, що сили, створювані при ходьбі або бігу, передаються по артеріолярних кровоносних судинах у кістковий мозок. Це стимулює кісткоутворюючі клітини і лімфоцити до проліферації і сприяє зміцненню кісток та імунітету. При цьому, якщо інактивувати здатність кісткових клітин реагувати на тиск, викликаний механічним рухом, то кістки стануть слабкіше, а здатність протистояти інфекціям знизиться.

Разом ці дані визначають новий спосіб зміцнення кісток та імунної функції за допомогою фізичних вправ.

"Минулі дослідження показали, що тренування можуть поліпшити міцність кісток і імунітет. Нам же вдалося знайти механізм, завдяки якому це відбувається", — підсумував Шон Моррісон, директор CRI і дослідник з Медичного інституту Говарда Хьюза.