A csontok nem csupán a test külső megjelenését, hanem az öregedés folyamatát is befolyásolhatják. A fizikai aktivitás jól ismert öregedésgátló hatásait tanulmányozó kutatók egereket vizsgálva úgy találták, hogy a csontok lehetnek a fiatalság valódi forrásai: olyan fehérjéket bocsátanak ki, amelyek lassítják az öregedést, egészségesen tartják a testet és meghosszabbítják az élettartamot.
A rágcsálókra vonatkozó eredmények, amelyeket a napokban tettek közzé a Cell Metabolism című folyóiratban, azt mutatják, hogy a csontvázra nehezedő mechanikai terhelés – azaz a nyomás, húzás és csavarás, amelyek általában a testmozgás és más fizikai aktivitások során jelentkeznek – arra készteti az erőérzékeny, oszteocitáknak nevezett csontsejteket, hogy öregedésgátló vegyi anyagokat válasszanak ki. A kutatócsoport közel 3 hónappal – ami körülbelül kilenc emberi évnek felel meg – meghosszabbította az egerek élettartamát pusztán azzal, hogy enyhén megszorították a lábcsontjaikat.
„A csontozat nem csupán passzív váz, hanem egy aktív, mechanikailag reagáló szerv, amely segít meghatározni az öregedés ütemét az egész szervezetben” – mondja Xiaochun Bai, a kutatás egyik vezetője és a Southern Medical University csontbiológusa. „Először mutattuk ki a csontok mechanoreceptorainak szerepét a szisztémás öregedésben.” A kutatók egyelőre nem igazolták a hatást embereknél, így bár az egerek kapcsán megfigyeltek érdekesek, nem jelentenek egyet egy új öregedésgátló emberi kezelés kidolgozásával, hangsúlyozza Sundeep Khosla, a Mayo Clinic endokrinológusa, aki nem vett részt a kutatásban.
Több évtizedes kutatások kimutatták, hogy a testmozgás és más fizikai aktivitások összefüggésbe hozhatók a hosszabb élettartammal, valamint az olyan korral összefüggő állapotok kockázatának csökkenésével, mint a demencia, a szívbetegségek és az általános sérülékenység. A szakértők azonban még nem tárták fel, hogy mindez pontosan hogyan működik. Bai elmondása szerint a legtöbb kutató az izmokban kereste a nyomokat, figyelmen kívül hagyva a szomszédos csontokat, amelyek a testmozgás során ugyanazoknak az erőknek vannak kitéve. Khosla hozzáteszi, hogy jó okunk van azt hinni, hogy a csontok szerepet játszhatnak a testmozgás egészségi előnyeinek alakításában, mivel korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a csontok befolyásolhatják más szervek öregedését.
A kérdés további vizsgálata érdekében Bai és kollégái először olyan egereket hoztak létre, amelyekben a PIEZO1 gén – egy olyan fehérje kódolója, amely lehetővé teszi a sejtek számára az erők érzékelését – bármely életkorban kikapcsolható volt az oszteocitákban. Ezután kikapcsolták a gént középkorúnak számító, 10 hónapos egerekben. Öt hónappal később ezek az egerek idősebbnek tűntek, mint a velük azonos korú normál egerek. Rosszabb eredményeket értek el a memóriateszteken, és lassabbak voltak a reflexeik. Számos szervükben – többek között a szívben, a májban, az agyban és a csontokban – fokozott öregedési és gyulladásos jelek mutatkoztak. Átlagosan pedig 105,5 nappal korábban pusztultak el, mint a kontrollcsoportba tartozó rágcsálók, ami arra utal, hogy az oszteociták szerepet játszanak abban, hogyan befolyásolja az öregedést a napi fizikai aktivitás.
A kutatócsoport azt is kimutatta, hogy a 20–24 hónapos – idősnek számító – egerek csontjainak mechanikus terhelése jelentős egészségügyi előnyökkel jár. A kutatók 4 hónapig hetente kétszer egy géppel enyhe nyomást gyakoroltak az idős rágcsálók lábszárcsontjainak mindkét végére. A kezelés után néhány hónappal – amikor az egerek általában már a halál küszöbén állnak – a nyomásnak kitett rágcsálók (mind a hímek, mind a nőstények) erősebb csontokkal, gyorsabb reflexekkel, élesebb elmével és fiatalosabb kinézetű szervekkel rendelkeztek, mint normál társaik. A PIEZO1 gént aktiváló gyógyszeres kezelés szintén késleltette az öregedés jeleit.
A mechanikai terhelés révén elérhető élettartam-hosszabbodás meglepte a kutatókat, mivel egy korábbi, egereken végzett kutatás azt mutatta ki, hogy a testmozgás ugyan lassítja az öregedést, de nincs hatása az élettartamra. Abban a vizsgálatban azonban az egerek egyszerűen csak futókeréken futottak. „Ezek az eredmények arra utalnak, hogy nem mindenfajta testmozgás, hanem kifejezetten a csontok mechanoreceptorait stimuláló gyakorlatok lehetnek különösen előnyösek az egészséges öregedés szempontjából” – mondja Mei Wan, a Johns Hopkins Egyetem ortopéd sebészeti kutatója, aki nem vett részt a kutatásban. „Különösen a nagy mechanikai terheléssel járó mozgások, mint például a súlyemelés és az ellenállásos edzés, nyújthatnak további öregedésgátló előnyöket.”
Bai csapatának más kísérletei arra utaltak, hogy a mechanikai terheléses kezelés arra készteti az oszteocitákat, hogy véráramon keresztül terjedő öregedésgátló faktorokat válasszanak ki. A csoport megerősítette a korábbi jelentéseket, miszerint ha középkorú egereknek idős egerek vérét adják, az felgyorsítja az öregedésüket, de azt is kimutatták, hogy a mechanikai terheléses kezelésen átesett idős egerek vérének felhasználása visszafordította ezeket a hatásokat. És ez a kezelés fokozta a fiatal vér öregedéslassító hatásait is.
A csapat több olyan specifikus molekulát azonosított, amit az egerek oszteocitái bocsátanak ki, és amelyek úgy tűnik, kettős hatást fejtenek ki: vagy közvetlenül átprogramozzák más szervek sejtjeit, hogy fiatalosabbá váljanak, vagy közvetetten befolyásolják az öregedést az újonnan képződött immunsejtek megfiatalítása által.
Bai és kollégái már megkezdték ezen molekulák viselkedésének vizsgálatát emberekben is, és azt már kimutatták, hogy ezek gátolják az öregedést az emberi porc-organoidokban, és alacsonyabb szinten találhatók meg az idősebb emberekben és a csontritkulásban szenvedő betegekben. Wan azonban óvatosságra int, mielőtt ezeket a rágcsálókra vonatkozó megfigyeléseket orvosi terápiákká próbálnánk alakítani: „További vizsgálatokra van szükség annak megállapításához, hogy a mechanikai terhelés biztonságosan és hatékonyan lassíthatja-e az öregedést az embereknél, különösen az idősebb felnőtteknél, és hogy a kérdéses mediátorok célzott befolyásolása alternatív terápiás stratégiát jelenthet-e.”
