Oasele pot influența atât aspectul corpului, cât și procesul de îmbătrânire. Cercetătorii care studiază bine-cunoscutele efecte ale activității fizice asupra încetinirii îmbătrânirii au descoperit în experimente pe șoareci că oasele ar putea fi o adevărată fântână a tinereții: eliberează proteine care încetinesc îmbătrânirea, mențin sănătatea organismului și prelungesc viața.
Rezultatele obținute pe rozătoare au fost publicate recent în revista Cell Metabolism. Acestea arată că solicitările mecanice asupra scheletului, adică forțele de compresiune, tracțiune și torsiune care apar de obicei în timpul exercițiilor și al altor activități fizice, determină celulele osoase sensibile la forțe, numite osteocite, să secrete substanțe care combat îmbătrânirea. Cercetătorii au prelungit viața șoarecilor cu aproape 3 luni, echivalentul a aproximativ nouă ani la om, prin simpla aplicare a unei compresiuni ușoare asupra oaselor membrelor inferioare.
„Scheletul nu este doar o structură de susținere pasivă, ci un organ activ care răspunde la stimuli mecanici și contribuie la stabilirea ritmului de îmbătrânire în întregul organism”, spune Xiaochun Bai, specialist în biologia osoasă la Southern Medical University și unul dintre coordonatorii cercetării. „Am demonstrat pentru prima dată rolul mecanoreceptorilor din oase în îmbătrânirea sistemică.” Cercetătorii nu au confirmat încă acest efect la oameni. Deși observațiile făcute la șoareci sunt interesante, ele nu echivalează cu dezvoltarea unui nou tratament împotriva îmbătrânirii pentru oameni, subliniază Sundeep Khosla, endocrinolog la Mayo Clinic care nu a participat la studiu.
Decenii întregi de cercetări au arătat că exercițiile și alte activități fizice sunt asociate cu o viață mai lungă și cu un risc mai mic de afecțiuni legate de vârstă, precum demența, bolile de inimă și fragilitatea generală. Specialiștii nu au stabilit însă exact cum funcționează aceste mecanisme. Bai spune că majoritatea cercetătorilor au căutat indicii în mușchi, ignorând oasele din apropiere care sunt supuse acelorași forțe în timpul efortului fizic. Khosla adaugă că există motive întemeiate să credem că oasele contribuie la beneficiile activității fizice pentru sănătate. Studiile anterioare au arătat deja că ele pot influența îmbătrânirea altor organe.
Pentru a cerceta mai în detaliu această posibilitate, Bai și colegii săi au creat mai întâi șoareci la care gena PIEZO1 putea fi dezactivată în osteocite la orice vârstă. Această genă codifică o proteină care le permite celulelor să detecteze forțele mecanice. Apoi au dezactivat gena la șoareci cu vârsta de 10 luni, considerați de vârstă mijlocie. După cinci luni, aceștia păreau mai bătrâni decât șoarecii normali de aceeași vârstă. Au obținut rezultate mai slabe la testele de memorie și aveau reflexe mai lente. Mai multe organe, inclusiv inima, ficatul, creierul și oasele, prezentau semne mai pronunțate de îmbătrânire și inflamație. În medie au murit cu 105,5 zile mai devreme decât rozătoarele din grupul de control. Acest rezultat sugerează că osteocitele au un rol în modul în care activitatea fizică zilnică influențează îmbătrânirea.
Cercetătorii au demonstrat că solicitarea mecanică a oaselor aduce beneficii semnificative pentru sănătate și la șoarecii cu vârsta de 20–24 luni, considerați bătrâni. Timp de 4 luni au folosit un aparat pentru a aplica o presiune ușoară la ambele capete ale tibiilor rozătoarelor în vârstă, de două ori pe săptămână. La câteva luni după tratament, într-o etapă în care șoarecii sunt de obicei aproape de sfârșitul vieții, animalele supuse acestei presiuni aveau oase mai rezistente, reflexe mai rapide, capacități cognitive mai bune și organe cu un aspect mai tânăr decât cele ale șoarecilor normali. Efectele au fost observate atât la masculi, cât și la femele. Un tratament medicamentos care activează gena PIEZO1 a întârziat la rândul său apariția semnelor de îmbătrânire.
Prelungirea vieții prin solicitare mecanică i-a surprins pe cercetători. Un studiu anterior pe șoareci arătase că exercițiile fizice încetinesc îmbătrânirea, dar nu influențează durata vieții. În acel experiment însă șoarecii alergau pur și simplu într-o roată. „Aceste rezultate sugerează că beneficiile deosebite pentru o îmbătrânire sănătoasă ar putea veni în special de la exercițiile care stimulează mecanoreceptorii din oase, nu de la orice formă de mișcare”, spune Mei Wan, cercetătoare în domeniul chirurgiei ortopedice la Universitatea Johns Hopkins care nu a participat la studiu. „În special mișcările care implică solicitări mecanice mari, precum ridicarea greutăților și antrenamentele de rezistență, ar putea oferi beneficii suplimentare împotriva îmbătrânirii.”
Alte experimente efectuate de Bai și colegii săi au sugerat că tratamentul prin solicitare mecanică determină osteocitele să secrete factori care încetinesc îmbătrânirea și circulă prin sânge. Cercetătorii au confirmat observațiile anterioare potrivit cărora administrarea sângelui de la șoareci bătrâni accelerează îmbătrânirea șoarecilor de vârstă mijlocie. Dar au arătat că folosirea sângelui de la șoareci bătrâni supuși tratamentului prin solicitare mecanică a inversat aceste efecte. Tratamentul a amplificat și efectele sângelui tânăr asupra încetinirii îmbătrânirii.
Cercetătorii au identificat mai multe molecule specifice eliberate de osteocitele șoarecilor. Acestea par să acționeze pe două căi: fie reprogramează direct celulele altor organe pentru a le întineri, fie influențează indirect îmbătrânirea prin întinerirea celulelor imunitare nou formate.
Bai și colegii săi au început deja să studieze comportamentul acestor molecule și la oameni. Au demonstrat că ele inhibă îmbătrânirea în organoidele de cartilaj uman și se găsesc în concentrații mai mici la persoanele în vârstă și la pacienții cu osteoporoză. Wan îndeamnă însă la prudență înainte de a încerca transformarea acestor observații făcute la rozătoare în terapii medicale: „Sunt necesare studii suplimentare pentru a stabili dacă solicitarea mecanică poate încetini îmbătrânirea la oameni în mod sigur și eficient, în special la adulții în vârstă, și dacă intervențiile țintite asupra mediatorilor respectivi ar putea constitui o strategie terapeutică alternativă.”
