Ütéscsillapító rétegeket találtak a csontszövetben

A gélszerű citrát-oldat összekapcsolja, ugyanakkor különálló, lapos egységekbe szeparálja a csont ásványi kristályait, így azok stresszhatásnak kitéve képesek elcsúszni egymás mellett, megnehezítve a törések bekövetkezését.

Ütéscsillapító rétegeket találtak a csontszövetben

A Cambridge kutatóinak legújabb kutatási eredményei szerint a sejtek természetes anyagcseréje során keletkező citrátok fontos szerepet játszanak a csontok flexibilitásának biztosításában: vízzel keveredve viszkózus folyadékot képeznek, amely a körbeveszi, és bizonyos határok közt mozogni engedi a csontot felépítő apró kristályokat. Az anyag ezeknek a beépített „ütéscsillapító” részeknek köszönhetően jóval nehezebben törik, legalábbis egészséges állapotban. Ha azonban a citrát-oldat elszivárog a helyéről, a kalcium-foszfát kristályok nagyobb darabokba állnak össze, és egyre ridegebbek lesznek, vagyis fizikai stressznek kitéve esélyesebbé válik a törések bekövetkezése. A kutatók szerint ez a jelenség állhat a csontritkulás hátterében.

A szakértők NMR spektroszkópiával, röntgendiffrakcióval és egyéb képalkotó, illetve anyagvizsgálati eljárásokkal térképezték fel a csontok citrátrétegeit. Elmondásuk szerint a felfedezés alapjaiban változtathatja meg a különféle csontdegenerációval járó kórképek kezelésének módját.

Egészen mostanáig úgy hittük, hogy a csont szerkezetének legmeghatározóbb része a hidroxiapatit nevű vázanyag, mondja Melinda Duer, a kutatás vezetője. A vizsgálatok során azonban kiderült, hogy a csont anyagának közel felét ez a gélszerű, a kristályokat egymással összekapcsoló, ugyanakkor azokat kisebb egységekbe különítő citrát-oldat teszi ki. Ez biztosítja, hogy az ásványkristályok apró, különálló lapocskákra szeparálódjanak, és így képesek legyenek elcsúszni egymás mellett. Egy nagyobb egységbe összeállva az ásvány könnyen törne, a nanoszkopikus citrátrétegek azonban ellenállóvá, flexibilissé teszik a csontot.

A citrát molekulája külsőre leginkább egy négylábú pókra emlékeztet, amelynek minden egyes „végtagja” előszeretettel kötődik a csont ásványi anyagában bőségesen megtalálható kalciumhoz. A molekula tehát valóban egyszerre köti össze és választja el egymástól a lapos kristályokat, és közben a vizet is megköti, hiszen másképp a folyadék egyszerűen elszivárogna a kristályok közti réseken át.

A szervezet eleve citrátokba csomagolva juttatja helyére a kalciumot, így az nem tud teljesen összeállni a foszfáttal és nagyméretű, törékeny kristályokat képezni. A csontszövetben egy proteinháló lyukaiban rakódnak le a kalcium molekulái. Az egészséges szövetben ezek a lyukak aprók, így amikor a kalcium megérkezik, a vele szállított citrát nem képes elszökni, hanem csapdába esik a kristályok között.

Az életkor előrehaladtával, illetve balesetek, betegségek következtében viszont a proteinháló javíthatatlan sérüléséket szenvedhet. Ennek következtében a lyukak megnőnek, a citrát-oldat pedig elszivárog, így a kristályok nagyobb egységekbe állnak össze. Tisztán kémiai folyamatokról van tehát szó, amelyek fölött nagyon kevés kontrollal rendelkezik a szervezet, mondja Duer. Mindössze annyit tehet, hogy legjobb tudása szerint igyekszik rendben tartani a proteinhálót, és ezen keresztül befolyásolni az ásványok lerakódásának folyamatát. Végső soron azonban a molekulák közti aktuális távolságok döntik el, hogy milyen is lesz a csont szerkezete.

„Ha nagyok a lyukak, a kémia átveszi a hatalmat. Abban a pillanatban, hogy a kalcium és a foszfát egymáshoz ér, gyakorlatilag elválaszthatatlanná válnak. A kristálycsomók pedig egyre nagyobbak és egyre sérülékenyebbek lesznek, ahogy a víz és a citrátok kiszorulnak a szerkezetből” – mondja Duer. Kémiai szemszögből persze ez a struktúra a stabilabb, biomechanikailag azonban rendkívül kedvezőtlen, hiszen egy idő után a minimális súlyt sem képes elbírni, és mivel deformálódni nem tud, összetörik. A csontritkulás gyógyíthatóvá tétele érdekében tehát először is azt kellene kitalálni, hogyan akadályozható meg a proteinháló lyukainak növekedése, teszi hozzá a szakértő.

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward