Meglepő felfedezések a csontok körül

A csontvelő határozhatja meg, hogy létrejöhet-e a terhesség – erre a meglepő felfedezésre jutottak a Yale Egyetem kutatói, akik eredményeiket a PLOS Biology-ben közölték. Mint „Adult bone marrow progenitors become decidual cells and contribute to embryo implantation and pregnancy” című tanulmányukban írják, miután a petesejt megtermékenyül, a terhesség kialakulásához arra is szükség van, hogy a csontvelőből a véráramon keresztül őssejtek jussanak az uterusba, és ott megtelepedve segítsék a beágyazódást lehetővé tevő endometrium-átalakulást (decidualizáció): a mesenchymalis eredetű őssejtek deciduális sejtekké alakulnak. A kutatók egérkísérletekkel kimutatták, hogy ha génhiba miatt tökéletlen decidualizációjú modellállat egészséges donortól csontvelő-transzplantációban részesül, megnő a fertilitása, mivel az endometrium képessé válik az embrió befogadására. A szakértők szerint ez egy új paradigmához vezet: a csontvelőt reproduktív szervnek tekinthetjük.

 Az eredményhez egy metodológiai áttörésre is szükség volt, mivel eddig nem rendelkeztünk olyan kemoterápiás lehetőséggel, ami a transzplantáció előtt úgy tudta volna kiirtani a transzplantálandó állat saját csontvelejét, hogy közben nem pusztítja el a petefészek oocytáit is. A kutatók most találtak egy ilyen anti-metabolit kemoterapeutikumot, és elkezdték eredményük átültetését humán viszonyokra: vizsgálják, mi a szerepe a csontvelői őssejteknek a beágyazódási rendellenességekben és az ismétlődő vetélésekben, amelyek okára eddig nem volt magyarázat és egyelőre kezelés sem létezik.

 Egy másik kutatás arra a régi rejtélyre adott választ, hogy hogyan is alakul ki valójában az akut stresszválasz, mellyel kapcsolatban eddig két alapvető és megválaszolatlan kérdés is van. Az egyik: hogyan lehetséges, hogy embereknél és állatoknál akkor is kialakul az akut stresszválasz, ha mellékveséjük nem termel elegendő adrenalint vagy glükokortikoidokat. A másik, hogy lévén a glükokortikoidok hormonok, így az e hormoncsoportba tartozó kortizol (melyet eddig az adrenalin mellett a stresszválasz kialakulásáért felelős másik komponensként tartottak számon) hatásának kialakulásához órákra van szükség, azaz nem alkalmas a veszélyre adott azonnali reakció koordinálására.

 A Columbia Egyetem kutatói arra gyanakodtak, hogy a rejtély megoldása egy gyorsan ható peptidhormon lehet, és egérkísérletekkel kimutatták, hogy a veszélyt jelző inger az agy félelem-központján, az amygdalán keresztül, a csontokban lévő idegvégződések révén azonnali osteocalcin-felszabadulást eredményez. Mint a Cell Metabolism-ban megjelent tanulmányukban (Mediation of the Acute Stress Response by the Skeleton) írják: az akut stresszválaszt (pl. vérnyomás- és légzésszám-emelkedés) az osteoblastok által termelt osteocalcin váltja ki. A metabolizmust is szabályozó osteocalcin azáltal is segíti a stresszválaszt, hogy növeli a sejtek glükózfelvételét, serkenti a memóriát, és lehetővé teszi, hogy az állat izmai tovább bírják a harcot vagy a menekülést. A kutatók nem stresszelt állatokban osteocalcin-injekcióval ki tudták váltani az akut stresszválaszt, továbbá kimutatták, hogy az az osteocalcin-receptor knock-out egerekben nem jön. A tanulmány humán vizsgálatokról is beszámol: stresszt (nyilvános beszéd, illetve vizsga) követően 2-3 percen belül emberben is megnövekszik (másfél-kétszeresre) a vér osteocalcin-szintje. További kísérletek a hatásmechanizmust pontosították: a veszélyt jelző inger hatására a csontban lévő idegsejtek glutamátot szabadítanak fel, megnő az osteoblastok glutamát-felvétele, és intracellulárisan gátlódik bennük az osteocalcint inaktiváló enzim. A vér növekvő osteocalcin-szintje inaktiválja a paraszimpatikus rendszert, és ezáltal következik be az akut stresszválasz.

 A kutatók hozzáteszik: eddig is tudtuk, hogy az osteocalcin testedzéskor felszabaduló fittnesz-hormon, ami képes az agy és a vázizom öregedését lassítani, most bebizonyosodott, hogy az akut stresszválaszért is felelős. A további vizsgálatok arra irányulnak majd, hogy az osteocalcin hatásait ki lehet-e aknázni a korral összefüggő memória- és izomfunkció-romlás kezelésére.