• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
8 апреля, 15:21
Елена Авдеева
379

Ученые впервые исследовали изменения костных клеток по мере старения организма

❋ 4.5

Оказалось, с возрастом, в результате структурных и функциональных изменений, костные клетки человека утрачивают способность реагировать на нагрузку и твердеют. Ухудшение их способности поддерживать прочность костей приводит к ослаблению скелета и потере костной массы.

Ученые впервые исследовали изменения костных клеток по мере старения организма – иллюстрация к материалу на Naked Science
В результате экспериментов здоровые клетки показали плавное и быстрое восстановление до уровня базовой нагрузки, в стареющих же восстановление было замедленным, что указывает на измененную архитектуру и функцию цитоскелета / © Maryam Tilton et al.

Группа специалистов во главе с учеными из Техасского университета в Остине (США) изучила механизм старения костей человека. Предметом исследования стали остеоциты — клетки костной ткани позвоночных животных и человека. Когда-то они считались просто «пассивными заполнителями» в минерализованной кости, но сегодня признаны важнейшими регуляторами прочности костей. Остеоциты действуют как датчики деформации, регулируя механосенсорику костей и механотрансдукцию, то есть клеточные процессы, которые транслируют механические стимулы в биохимические сигналы. Так клетки адаптируются к их физическому окружению.

Первичные остеоциты исследователи выделили из позвонков 10 молодых самок мышей. Затем клетки подвергали низкодозовому, как пишут авторы работы, облучению в 10 грей. Однако на практике 10 грей — высокая доза облучения, летальная для человека и непростая для выживания подопытных животных. Исследователи либо указали греи вместо сантигреев, либо их слово «низкодозовое» — описка. Облучение понадобилось, чтобы вызвать стресс и спровоцировать старение. Изменения ученые фиксировали в механике отдельных клеток на седьмой, 14-й и 21-й день и сравнивали их с нестареющей контрольной группой.

Для определения статуса клеток оценивалась активность фермента бета-галактозидазы — биомаркера клеточного старения. Также ученые применили лабораторный метод полимеразной цепной реакции в реальном времени. Здоровые клетки показали плавное и быстрое восстановление до уровня базовой нагрузки, в стареющих же восстановление было замедленным, что указывает на измененную архитектуру и функцию цитоскелета.

Остеоциты — главные регуляторы здоровья костей — при воздействии различных факторов стресса и с возрастом начинают твердеть. Теряя эластичность, они утрачивают способность воспринимать механические сигналы и реагировать, как прежде, на нагрузку, что и ослабляет кости.

До сих пор, отметили ученые, изменения механических свойств первичных остеоцитов, вызванных старением, изучались только на уровне отдельных клеток и были сосредоточены на фибробластах и коже в качестве модельных систем. Кроме того, большинство работ выстраивалось на выявлении старения с помощью генетических маркеров, здесь же найден биофизический.

Дальнейшее изучение влияния различных стрессоров на остеоциты позволит сделать более эффективной профилактику остеопороза — процесса разрушения костной ткани и ее потери в организме. В будущем, по мнению авторов статьи, можно оценивать функции костных клеток в ответ на механические стимулы или тренировки, посредством контролируемого накопления стареющих клеток. Это может послужить потенциальной терапевтической стратегией для омоложения остеоцитов и улучшения здоровья костей.

Научная работа опубликована в журналах Small и Aging Cell.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор специализируется на материалах по психологии, социологии и другим гуманитарным дисциплинам. Исследует мотивацию, восприятие, коммуникацию и механизмы коллективного поведения.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 августа, 07:38
Адель Романова

В поиске сигналов от внеземных цивилизаций ученые решили сосредоточиться не на целенаправленных посланиях человечеству, а на случайных «утечках информации» из межпланетного пространства гипотетической обитаемой системы. По расчетам, в определенные моменты до нас могут доходить сигналы внеземной космической связи. Кстати, благодаря «общению» Земли с марсианскими и другими зондами мы тоже постоянно невольно сообщаем о себе в глубокий космос.

25 августа, 09:35
Любовь С.

Модель, представленная учеными из коллаборации DESI и Мичиганского университета (США), может перевернуть представления о происхождении темной энергии. Авторы нового исследования полагают, что черные дыры, поглощая вещество, постепенно преобразовывают его в энергию, гипотетически ответственную за расширение Вселенной.

25 августа, 08:19
Адель Романова

Глава Российской академии наук Геннадий Красников рассказал в недавнем интервью о том, для чего мышам летать над полюсами Земли, в чем преимущества новой космической станции по сравнению с МКС, что предстоит проделать на Луне в ближайшее десятилетие и чем ученых продолжает интриговать Венера.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

22 августа, 13:09
Юлия Трепалина

Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно