Metileno-urdina eta eskeletoaren zahartzea: zergatik zelulen aurkikuntzek ez zituzten saguen hezur-emaitzak aurreikusi

Irudikatu hezurra jaten duten zelulak baretzen dituen konposatu bat, kultibo-plaka batean probatua eta espero bezala funtzionatzen duena. Osteoklasto multinukleatu gutxiago, dosi-erantzun argia eta atzean azalpen mitokondrial sinesgarri bat. Gero, konposatu bera ematen zaie saguei beren helduaroaren zatirik handienean, haien eskeletoak hiru dimentsiotan eskaneatzen dira, eta ez dago alderik. Hezur zahartuek zahartuak dirudite, tratamendua jaso ala ez.

Hori da 2024ko ikerketa batek zintzotasunez erakusten duen emaitza, eta merezi du zehatz ulertzea, hezurrei buruzko osagarrien baieztapen gehienek huts egiten duten mugan baitago. Artikulua Poudel eta lankideena da, Aging aldizkarian 2024ko martxoan argitaratua, eta sarbide irekikoa da; beraz, beheko neurketa guztiak jatorrizko iturrian egiazta daitezke. Emaitza nagusia nulua da. Emaitza nuluak ez dira porrotak. Erantzunak dira, eta honek ongi erantzuten dio galdera zehatz bati: metileno-urdinarekin edo mitokinonarekin epe luzeko tratamendu antioxidatzaile sistemikoa egiteak saguen eskeletoa babesten al du zahartu ahala? Ez.

Nolakoa den hezurren zahartzea zenbakitan

Adinarekin gertatzen den hezur-galera ez da gauza bakarra; horregatik, ikerketak ez zuen gauza bakarra neurtu. Mikro-konputagailu bidezko tomografia erabiliz, ikertzaileek eskeletoaren hiru gune eskaneatu zituzten: hezur kortikala femurraren diafisiaren erdialdean (gorputz trinkoa), hezur trabekularra femurraren metafisi distalean (artikulaziotik hurbil dagoen sare harroa) eta hezur trabekularra bosgarren gerri-ornoan. Gune bakoitzean mikroarkitekturaren parametro estandarrak erregistratu zituzten. BV/TV bolumen batean hezurrak hartzen duen frakzioa da, muinaren espazioak hartzen duenaren aldean. BMD dentsitate minerala da. Tb.Th, Tb.N eta Tb.Sp parametroek trabekulen lodiera, kopurua eta tartea deskribatzen dituzte. Lodiera kortikalak eta zeharkako sekzioaren azalerek hezurraren gorputza deskribatzen dute.

Pentsatu hezur trabekularra biltegi baten barruko aldamioa dela. Zahartzeak euskarri batzuk guztiz kentzen ditu eta gainerakoak mehetzen ditu; horrenbestez, egiturak betetzen duen espazio-frakzioa txikitu egiten da, geratzen diren euskarriak elkarrengandik urrunago daude eta egitura osoak karga gutxiago jasaten du. Hezur kortikala biltegiaren horma bera da, gero eta meheagoa. Eskeletoa babesten duen tratamendu batek zenbaki horietan islatu beharko luke. Hori da ikerketak egin zuen proba.

Zer gertatu zen kultibo-plakan

Zelulekin egindako lanak 6 eta 7 hilabete arteko UM-HET3 saguen femurretatik eta tibietatik hartutako muina erabili zuen; zahartzearen ikerketarako hazitako andui genetikoki askotarikoa da. Lau aurkikuntza atera ziren, eta norabide desberdinetara seinalatzen dute; beraz, bakoitzak bere azalpena behar du.

Lehenik, zelula ama mesenkimalek, etorkizunean hezurra eratuko duten zelulak barne hartzen dituen multzoak, bideragarri jarraitu zuten 48 orduz, metileno-urdinaren eta mitokinonaren 0.125 eta 0.5 mikromolar arteko kontzentrazioetan. Ez toxikotasunik, ez hobekuntzarik. Bigarrenik, zelula ama horiek ingurune osteogeniko batean osteoblasto bihurtzera bultzatu eta 18. egunean fosfatasa alkalinoa hautemateko tindatu zituztenean, konposatu batek ere ez zuen emaitza aldatu probatutako kontzentrazioetan. Plakaren hezurra eraikitzen zuen aldeak ez zuen erantzun.

Hirugarrenik, hezurra birxurgatzen zuen aldeak bai. M-CSF eta RANKL bidez estimulatutako muineko aitzindariek —osteoklastoak sortzeko ohiko errezeta— TRAP positiboko zelula multinukleatu gutxiago sortu zituzten kontzentrazioa handitu ahala; murrizketa argia 0.25 mikromolarretik gora agertu zen, praktikan probatutako kontzentraziorik handienean, 0.5ean. Aurkikuntza horrek hamaika laburpen baikor pizten ditu, eta benetakoa da bere mugen barruan: kultiboan zuzeneko esposizio jarraituak osteoklastoen sorrera murriztu zuen, dosiaren arabera.

Laugarrenik, 48 orduz konposatuen eraginpean jarritako osteoblasto helduek, estres mitokondrialaren saiakuntza bat egin ondoren, ez zuten aldaketa esanguratsurik erakutsi oinarrizko edo gehieneko oxigeno-kontsumoan konposatu batekin ere. 0.5 mikromolarrean, biek arnasketa zertxobait murrizten zutela zirudien, baina aldaketa ez zen esanguratsua izan. Beraz, kultibo-plakak ez zuen hezurra eratzen duten zelulen funtzio mitokondrialaren suspertzerik erakutsi, osteoklastoen aurkako efektuarekin batera jartzeko. Proposatutako mekanismoak, elektroien garraio-kate mitokondrialaren bidez energia-funtzionamendua hobetzeak, ez zuen arnasketaren hobekuntza neurgarririk eragin ikertzaileek bilatu zuten tokian.

Zer gertatu zen saguetan

Ondoren animaliekin bi esperimentu egin ziren, oso eskala desberdinetan.

Txikienak C57BL/6J anduiko eme endogamikoak erabili zituen, ikerketa biomedikoan gehien erabiltzen direnak. 18 hilabeteko adinetik hasita, saguentzat gutxi gorabehera adin ertainaren amaiera denean, erdiek 250 mikromolar metileno-urdin zuen ura edan zuten 6 edo 12 hilabetez, 24 edo 30 hilabete bete arte. Tratatu gabeko 18 hilabeteko emeek abiapuntuko erreferentzia eman zuten, eta 5 hilabeteko emeek hezur gaztea nolakoa zen erakutsi zuten. Zahartzeak ohi bezala jokatu zuen. L5 ornoan, hezur-bolumenaren frakzioa ehuneko 35 inguru jaitsi zen, dentsitate minerala ehuneko 18 inguru, eta trabekulen kopurua gutxi gorabehera erdira murriztu zen, tratamendua edozein izanda ere. Lodiera kortikala ehuneko 10 inguru jaitsi zen 18 eta 24 hilabete artean, eta ehuneko 30 inguru 30 hilabeterako. Metileno-urdinak ez zuen kurba horietako bat ere aldatu.

Esperimentu handiagoa National Institute on Aging erakundearen Interventions Testing Program programaren bidez egin zen; programak konposatu hautagaiak bi sexuetako UM-HET3 saguetan probatzen ditu hiru zentrotan. Elikagaian milioiko 28 parteko metileno-urdina eta milioiko 100 parteko mitokinona ematen hasi zitzaizkien helduaroaren hasieran, eta 22 eta 24 hilabete inguruko adinera arte jarraitu zuten. Eskeletoaren hiru gune berak mikro-CT bidez aztertu zituzten. Argitaratutako taulak parametro guztiak sexuaren eta tratamenduaren arabera ematen ditu, estatistika doituak erabiliz, eta tratamenduaren zutabeak gauza bera dio nonahi: ez dago efektu esanguratsurik, ezta tratamenduaren eta sexuaren arteko interakziorik ere, inon. Hezur kortikalean edo trabekularrean, femurrean edo bizkarrezurrean, arretan edo emeetan, metileno-urdinarekin edo mitokinonarekin. Eskeletoa espero bezala zahartu zen.

Bi atalak parekatzen dituen taula

Artikulu osoaren oinarria da taula hau. Lerro bakoitzak prozesu biologiko bererako kultibo-plakak erakutsi zuena eta animaliak erakutsi zuena parekatzen ditu, ikerketaren beraren neurketak erabiliz.

Lerroz lerro irakurrita, taulak paradoxa desegiten du. Lau prozesu zelularretatik bakarrak erantzun zuen, eta probatutako tartearen goiko muturretik hurbil soilik egin zuen, zuzeneko esposizio jarraituan. Kultibo-plakako gainerako emaitza guztiak nuluak ziren jada. Animalien emaitzak, orduan, kontraesana baino gehiago berrespena dirudi: kultiboko hiru emaitza nulu eta baldintzapeko efektu bat animalian emaitza guztiz nulu bihurtu ziren.

Hezur-egitura ez da bizi-iraupena

Nahasmen batek atal propioa merezi du, metileno-urdinak badituelako bizi-iraupenari buruzko emaitzak, eta erraza delako hezurrei buruzko emaitzatzat hartzea. Interventions Testing Program programaren aurreko kohortean, elikadurako dosi berean emandako metileno-urdinak UM-HET3 emeen bizi-iraupenaren 90. pertzentila ehuneko 6 inguru handitu zuen: bizitzaren azken aldiko biziraupen-efektua, bizi-iraupenaren medianan aldaketarik gabe eta arretan efekturik gabe. Mitokinonak ez zuen bizi-iraupenaren gaineko efekturik erakutsi sexu batean ere. Biziraupen-zenbaki horiek programak argitaratutako bizi-luzeraren erregistroetatik datoz, ez hezurrei buruzko artikulutik.

Hezurrei buruzko artikuluaren ekarpena bi kontabilitate horiek bereizita mantentzea da. Konposatu batek sexu bateko bizitzaren azken aldiko biziraupena alda dezake, eskeletoan neurtutako ezaugarri bakar bat ere mantendu gabe. Biziraupenak kausa guztietako heriotzak zenbatzen ditu; mikro-CTak orno bateko euskarriak zenbatzen ditu. Ez dago esaten duen araurik esku-hartze batek hezurraren bidez jardun behar duela bizitza luzatzeko, eta ikerketa honek zuzeneko ebidentzia ematen du metileno-urdinak emeetan bizitzaren azken aldian erakutsitako seinalea beste bide batetik iritsi zela. Bizi-iraupenaren aurkikuntza metileno-urdinaren eta osteoporosiaren aldeko euskarri gisa aipatzen duenak okerreko kontuko dirua gastatzen du. Kontu horiek bereizita mantentzeko diziplina orokorra metileno-urdinari buruzko ikerketa nola irakurri artikuluan azaltzen da.

Zergatik kultibo-plakak ez zuen saguaren emaitza aurreikusi

Bost azalpen datoz bat datuekin, eta ez dira elkarren baztertzaileak.

Esposizioa da lehena. Kultiboko zelulak etengabe murgilduta zeuden kontzentrazio ezagunetan. Saguek konposatuaren dosia zuen elikagaia jan zuten hilabetez, eta ikerketak ez zituen neurtu ez muineko konposatu-mailak, ez hezurreko kalte oxidatiboaren markatzailerik. Zuzenean aplikatuta osteoklastoak murrizten dituen kontzentrazioa agian ez da inoiz maila horretan iristen muineko aitzindarietara. Artikuluak konposatu bakoitzeko dosi bakarra probatu zuen in vivo; beraz, animalien dosi-erantzuna ezezaguna da oraindik.

Kimika da bigarrena. Oxigeno-espezie erreaktiboek ez dute multzo bakar eta ongi nahasirik osatzen zelula baten barruan. Konpartimentu txikietan jarduten dute, denbora-tarte laburretan, eta mitokondrioetako, zitosoleko eta mintzeko erredox-zirkuituek neurri batean modu independentean jokatzen dute. Mitokinona mitokondrioetan metatzen da, horretarako diseinatuta baitago; osteoklastoen sorrera bultzatzen duten seinale oxidatzaileak, ordea, beste leku batzuetan sor daitezke. Multzo bat murrizteak ez du zertan errepikatu zelula osoa etengabe konposatuan murgiltzeak lortzen duena.

Akoplamendua da hirugarrena. Hezur bizian, birxurgapena eta eraketa lotuta daude: osteoklastoek eta inguruko zelulek seinaleak igortzen dituzte hezurra eratzen duten zelulak birxurgatu berri den gunera erakartzeko. Osteoklastoen sorrera murrizteak ez du hezur-kantitate baliokiderik gehitzen, eraikitzaileei dei egiten dieten seinaleak ere kendu baititzake. Aitzindariak baino ez dituen kultibo-plaka batek ezin du atzeraelikadura hori erakutsi. Eskeleto batek ezin du ezkutatu.

Karga da laugarrena. Osteozitoek deformazio mekanikoa hautematen dute eta hezur osoaren birmoldaketa-oreka ezartzen dute. Animaliak zahartu eta gutxiago mugitu ahala, seinale mekanikoa ahuldu egiten da, eta galera gertatzen da, zelula mota bati eragindako presio farmakologiko apala gorabehera. Egileek berek ariketa fisikoa eta karga anabolikoa aipatzen dituzte eragiteko bide probableago gisa; eskeletoak erredox-kimikari baino gehiago fisikari entzuten diola esateko modu adeitsua da hori.

Hasierako unea da bosgarrena, ohar batekin. C57BL/6J esperimentuan tratamendua 18 hilabeterekin hasi zen, ordurako egitura-galera handia gertatua zenean, eta birxurgapenaren aurkako ezein eragilek ezin ditu zulatu eta desagertu diren trabekulak berreraiki, eraketa-estimulu egokirik gabe. Baina hasierako uneak ezin du azalpen osoa eman, Interventions Testing Program programako dosifikazioa helduaroaren hasieran hasi baitzen, eta hala ere ez zuen ezer aldatu. Berandu hasteak esperimentu baten zati bat azaltzen du. Ez du bestearen ezer azaltzen.

Zer esan nahi duen horrek metileno-urdinari eta osteoporosiari buruzko baieztapenetarako

Metileno-urdina hezurren osasunerako edo eskeletoaren zahartzerako ebaluatzen ari den irakurlearentzat, ondorio praktikoa laburra da. Saguetan epe luzerako dagoen ebidentziarik onenak ez du eskeletoarentzako onurarik erakusten metileno-urdina edo mitokinona kronikoki emanda, kultiboan osteoklastoen aurkako benetako seinalea egon arren. Bizi-iraupenari buruzko literaturak metileno-urdinari bizitzaren azken aldiko efektu apala esleitzen dio emeetan soilik, eta ikerketa honek erakusten du efektu hori ez zela hezurraren bidez gertatu. Bi kontabilitateetako batek ere ez du babesten gizakietan osteoporosirako erabiltzea, eta ez dago gizakien hezurrei buruzko daturik azterketa honetan. Pertsonen dosifikazioari eta produktuen segurtasunari buruzko galderak metileno-urdinaren segurtasunari eta albo-ondorioei dagozkie, ez sagu-eskeleto honi.

Ikasgai sakonagoa ebidentziaren ordenari buruzkoa da. Zelula-emaitza batek adierazten du konposatu batek zelula mota bati zer egin diezaiokeen esposizio kontrolatuan. Hezur-emaitza batek adierazten du hilabeteetako esposizio sistemikoak zer egiten dion kontrol mekanikopean bi zelula mota akoplatzen dituen organo bati. Lehenengoan jaiotzen dira hipotesiak. Bigarrenean hil zen hau, eskeletoaren zahartzeari eta bi antioxidatzaile hauei dagokienez.