Sigara ve alkol neden osteoporoz riskini artırabilir?

Son araştırmalar, sigara, alkol ve diğer değiştirilebilir faktörlerin neden kemik hastalığı osteoporozunun gelişme riskini artırabileceğini açıklamaya yardımcı olabilecek bir hücre mekanizmasını ortaya çıkardı.

Bilim adamları, sigara içmek gibi belirli yaşam tarzı faktörlerinin neden osteoporoz riskini artırdığını açıklayabilecek bir hücre mekanizması buluyorlar.

Mekanizma, bağışıklık sistemindeki bir hücre tipini, kemiği emen veya eriten bir hücre türü olan osteoklastlara dönüşmeye teşvik eder.

Hücrelerde enerji üreten minik muhafazalar olan mitokondri, stres altındayken bu süreci tetikleyen bir sinyal gönderiyor gibi görünüyor.

Bu, makrofajların mitokondrilerinde meydana geldiğinde, hücreler osteoklastlara dönüşür. Makrofajlar, hücre atığını ve yabancı nesneleri yutarak ve sindirerek uzaklaştıran üretken bağışıklık hücreleridir.

Keşfin arkasındaki araştırmacılar, Philadelphia'daki Pennsylvania Üniversitesi'nden (Penn) ve New York kentindeki Mount Sinai'deki Icahn Tıp Fakültesi'nden geliyor. Bulguları hakkında yakın zamanda yazıyorlar. FASEB Dergisi çalışma kağıdı.

Biyokimya profesörü olan kıdemli çalışma yazarı Narayan G. Avadhani, "Bu yazıda, mitokondriyal fonksiyon etkilendiğinde, bunun sadece enerji üretimini etkilemediğini, aynı zamanda osteoklastların aşırı üretimini tetikleyen bir tür stres sinyalini tetiklediğini gösteriyoruz" diyor. Penn's Veteriner Fakültesi'nde.

Sigara içmek, alkol almak ve bazı ilaçlar gibi mitokondrinin işlevini bozabilecek bazı çevresel faktörler de osteoporoz riskini artırıyor gibi görünmektedir.

Prof. Avadhani ve meslektaşları, ortaya çıkardıkları stres sinyali yolunun nedeni olabileceğini öne sürüyorlar.

Bulgularını laboratuvarda kültürlenmiş makrofajlarda ve işlevsiz mitokondriye sahip farelerde gösterdiler.

Kemik oluşumu ve erimesi

Osteoporoz, kemiklerin daha az yoğun, daha gözenekli ve kırılgan olmasına neden olan bir hastalıktır. Bu, kırılma riskini önemli ölçüde artırır.

İnsanlar yaşlandıkça osteoporoz gelişme riski artar. Bunun nedeni, kemik üretimi ile kemik erimesi arasındaki dengenin yaşla birlikte değişmesidir.

Çoğu insan 30'lu yaşlarına geldiğinde kemik yoğunluğu zirveye ulaştı. Bundan sonra, denge yavaş yavaş nesile göre rezorpsiyonu tercih ettiği için kemik yoğunluğu azalır.

Uluslararası Osteoporoz Vakfı'na (IOF) göre, 50 yaşın üzerindeki 3 kadından 1'i ve 5 erkekten 1'i osteoporoz nedeniyle kemik kırığı yaşayacaktır.

IOF ayrıca Amerika Birleşik Devletleri, Avrupa ve Japonya'da yaklaşık 75 milyon kişinin osteoporoza sahip olduğunu ve osteoporozun dünya çapında yılda 8,9 milyondan fazla kemik kırığına yol açtığını tahmin etmektedir.

Yazarlar çalışma makalelerinde, mitokondriden çekirdeğe retrograd sinyal (MtRS) yolağının hücrelerin strese uyum sağlamasına yardımcı olduğunu yazıyorlar.

Daha önceki bir araştırma, onları, bu yolu tetiklemenin bir yolunun, makrofajları kemiği yeniden emen osteoklastlara dönüşmeye teşvik edebileceğini keşfetmelerine yol açmıştı.

"Bununla birlikte," diyorlar, "makrofajların hücresel stresi algılayıp tepki verdiği mekanizmalar belirsizliğini koruyor."

Hasarlı mitokondri osteoklastları teşvik eder

Mitokondriyal hasarın nasıl dahil olabileceğini keşfetmek için laboratuarda kültürlenmiş fare makrofajları üzerinde bazı deneyler yaptılar. Mitokondriyal enerji üretimini düzenlemeye yardımcı olan sitokrom oksidaz C adlı bir enzimi bozarak makrofajlarda hasara neden oldular.

Bu, makrofajların yalnızca iltihaplanmayı tetiklemekle kalmayıp aynı zamanda hücrelerin osteoklastlara farklılaşmasını sağlayan çeşitli sinyal molekülleri salmasına neden oldu.

Daha fazla inceleme, RANK-L adı verilen başka bir molekülde tuhaf bir şey olduğunu ortaya çıkardı. Kemik üretimi, kemik erimesini tetikleyen RANK-L salgılar. Bu, iki işlem arasındaki dengeyi korumaya yardımcı olur.

Bununla birlikte ekip, hasarlı mitokondriler sinyaller gönderdiğinde, makrofajların osteoklastlara dönüşmeye devam ettiğini ve sonuç olarak, etrafta çok fazla RANK-L olmadığında bile kemik erimesini desteklediğini keşfetti.

Mitokondriyal disfonksiyonun bir fare modelinde yapılan son testler, bulguları doğruladı.

Ekip, mitokondriyal işlevi korumanın osteoporoz riskini azaltıp azaltamayacağını bulmak için daha fazla çalışma yapmayı düşünüyor.

“Bazı açılardan, mitokondriyal stres sinyali RANK-L'nin yerini bile alabilir. Şu anda bilmediğimizi, ancak bunu daha derinlemesine incelemeyi planlıyoruz. "

Prof.Dr.Narayan G. Avadhani