Shuɗin methylene da tsufar ƙasusuwa: dalilin da ya sa sakamakon ƙwayoyin halitta bai hasashen sakamakon ƙasusuwan beraye ba

Ka yi tunanin wani sinadari da yake rage aikin ƙwayoyin halittar da ke rushe ƙashi, aka gwada shi a farantin gwaji kuma ya yi aiki daidai yadda aka yi fata. Osteoclasts masu cibiyoyin ƙwaya da yawa sun ragu, tasirin ya sauya a fili bisa yawan sinadarin, kuma akwai bayani mai ma'ana game da mitochondria da zai iya bayyana hakan. Sai aka ba beraye wannan sinadarin a mafi yawan rayuwarsu ta balaga, aka ɗauki hotunan ƙasusuwansu masu nuna tsawo, faɗi da zurfi, amma babu wani bambanci. Ƙasusuwan da suka tsufa sun nuna tsufa, ko an ba su sinadarin ko ba a ba su ba.

Wannan shi ne ainihin abin da wani bincike na 2024 ya nuna, kuma yana da muhimmanci a fahimce shi daidai, domin yana kan iyakar da yawancin iƙirarin abubuwan ƙarin abinci game da ƙasusuwa ke rushewa. Takardar binciken ta Poudel da abokan aikinsa ce, wadda aka wallafa a Aging a Maris 2024, kuma kowa zai iya karanta ta kyauta, don haka ana iya tantance kowace ma'auna da ke ƙasa ta hanyar kwatanta ta da asalin binciken. Babban sakamakonta shi ne rashin wani tasiri. Sakamakon da bai nuna tasiri ba ba gazawa ba ne. Amsa ne, kuma wannan ya amsa takamaiman tambaya da kyau: shin amfani na dogon lokaci da shuɗin methylene ko mitoquinone, sinadarai masu hana aikin oksidants a duk jiki, yana kiyaye ƙasusuwan beraye yayin tsufa? A'a.

Yadda tsufar ƙasusuwa take a lambobi

Asarar ƙashi saboda tsufa ba abu guda ba ne, don haka binciken bai auna abu guda ba. Ta amfani da micro-computed tomography, masu binciken sun ɗauki hotunan wurare uku na ƙasusuwa: ƙashin waje mai kauri a tsakiyar sandar ƙashin cinya, ƙashin raga a ƙarshen ƙashin cinya kusa da gaɓa, da ƙashin raga a ƙashin baya na biyar na yankin ƙugu. A kowane wuri sun rubuta ma'aunan da aka saba amfani da su na ƙaramin tsarin ƙashi. BV/TV shi ne rabon wani ƙarar sarari da ƙashi ya cika maimakon sararin ɓargo. BMD shi ne yawan ma'adanai a ƙashi. Tb.Th, Tb.N, da Tb.Sp suna bayyana kaurin sandunan ƙashin raga, yawansu, da tazarar da ke tsakaninsu. Kaurin ƙashin waje da yankunan yankan giciye suna bayyana sandar ƙashin.

Ka ɗauki ƙashin raga kamar tsarin sandunan tallafi a cikin ɗakin ajiya. Tsufa yana cire wasu sandunan gaba ɗaya kuma yana siranta sauran, don haka rabon sararin da tsarin ya cika yana raguwa, sauran sandunan suna ƙara nesantar juna, kuma tsarin gaba ɗaya yana iya ɗaukar nauyi kaɗan. Ƙashin waje shi ne bangon ɗakin ajiyar, wanda yake ƙara siranta. Ya kamata maganin da ke kare ƙasusuwa ya nuna tasirinsa a waɗannan lambobi. Wannan shi ne gwajin da binciken ya yi.

Abin da ya faru a farantin gwaji

Gwajin ƙwayoyin halittar ya yi amfani da ɓargon da aka ɗauko daga ƙasusuwan cinya da ƙasusuwan tibia na berayen UM-HET3 masu watanni 6 zuwa 7, wani nau'in beraye masu bambancin gado da aka haifa don binciken tsufa. An samu sakamako huɗu, kuma ba duka suka nuna abu ɗaya ba, don haka kowannensu yana buƙatar bayani na kansa.

Na farko, ƙwayoyin halitta masu tushe na mesenchymal, waɗanda suka haɗa da waɗanda za su iya zama ƙwayoyin gina ƙashi a nan gaba, sun ci gaba da rayuwa a matakan shuɗin methylene da mitoquinone daga 0.125 zuwa 0.5 micromolar na tsawon sa'o'i 48. Babu tasirin guba, babu ƙarin ingantawa. Na biyu, lokacin da aka sa waɗannan ƙwayoyin halitta masu tushe su zama osteoblasts a ruwan renon da ke taimaka wa samuwar ƙashi, sannan aka yi musu rinin gano alkaline phosphatase a rana ta 18, babu ɗayan sinadaran da ya sauya sakamakon a kowane mataki da aka gwada. Ɓangaren gina ƙashi na farantin gwajin bai amsa ba.

Na uku, ɓangaren rushe ƙashi ya amsa. Ƙwayoyin ɓargo da za su zama osteoclasts, waɗanda aka motsa da M-CSF da RANKL, hanyar da aka saba amfani da ita wajen samar da osteoclasts, sun samar da ƙwayoyi masu cibiyoyin ƙwaya da yawa da ke nuna TRAP kaɗan yayin da matakin sinadarin ya ƙaru. Raguwar ta bayyana a fili sama da 0.25 micromolar, wato a zahiri a mataki mafi girma da aka gwada na 0.5. Wannan shi ne sakamakon da ke haifar da taƙaitattun bayanai masu cike da fata, kuma gaskiya ne a cikin iyakokinsa: hulɗa kai tsaye da sinadarin ba tare da yankewa ba a ƙwayoyin da aka reno ta rage samuwar osteoclasts bisa yawan sinadarin.

Na huɗu, manyan osteoblasts da aka sa su yi hulɗa da sinadarin na sa'o'i 48 sannan aka yi musu gwajin damuwar mitochondria ba su nuna canji mai muhimmanci ta fuskar ƙididdiga a amfani da oxygen na asali ko mafi girma ba, da kowane ɗayan sinadaran. A 0.5 micromolar dukansu sun yi kama da sun rage aikin numfashin ƙwayoyin kaɗan, amma canjin bai kai matakin muhimmanci ta fuskar ƙididdiga ba. Don haka farantin gwajin bai nuna ingantawar aikin mitochondria a ƙwayoyin gina ƙashi da za a haɗa da tasirin rage osteoclasts ba. Tsarin aikin da aka gabatar, wato inganta samar da makamashi ta sarkar jigilar electron ta mitochondria, bai samar da ƙarin aikin numfashi da za a iya aunawa a wurin da masu binciken suka nema ba.

Abin da ya faru a berayen

An bi wannan da gwaje-gwajen dabbobi biyu, masu bambanci sosai a girma.

Ƙaramin gwajin ya yi amfani da matan berayen C57BL/6J da aka haifa ta hanyar haɗa masu kusancin gado, nau'in da aka fi dogaro da shi a binciken ilimin halitta da likitanci. Daga lokacin da suka kai watanni 18, kusan ƙarshen tsakiyar rayuwar bera, rabinsu sun sha ruwa mai ɗauke da 250 micromolar na shuɗin methylene na watanni 6 ko 12, har zuwa watanni 24 ko 30. Matan beraye masu watanni 18 da ba a ba su sinadarin ba sun ba da ma'aunin farko, kuma matan beraye masu watanni 5 sun nuna yadda ƙashi yake a ƙuruciya. Tsufa ya yi daidai abin da tsufa yake yi. A ƙashin baya na L5, rabon ƙarar da ƙashi ya cika ya ragu da kusan kashi 35 cikin ɗari, yawan ma'adanai da kusan kashi 18 cikin ɗari, kuma yawan sandunan ƙashin raga ya kusan raguwa da rabi, ba tare da la'akari da ko an ba su sinadarin ba. Kaurin ƙashin waje ya ragu da kusan kashi 10 cikin ɗari tsakanin watanni 18 da 24, da kuma kusan kashi 30 cikin ɗari zuwa watanni 30. Shuɗin methylene bai sauya ko ɗaya daga cikin waɗannan hanyoyin canjin ba.

Babban gwajin ya gudana ta Shirin Gwajin Matakan Tsoma Baki na Cibiyar Ƙasa kan Tsufa, wanda yake gwada sinadaran da ake nazari a berayen UM-HET3 na jinsi biyu a wurare uku. An fara ba su shuɗin methylene a sassa 28 cikin miliyan a abinci, da mitoquinone a sassa 100 cikin miliyan, kowanne tun farkon balaga har zuwa kusan watanni 22 zuwa 24. An yi micro-CT ga waɗannan wurare uku na ƙasusuwa. Teburin da aka wallafa ya nuna kowace ma'auna bisa jinsi da sinadarin da aka bayar, tare da ƙididdigar da aka daidaita. Ginshiƙin tasirin sinadarin ya nuna abu ɗaya a ko'ina: babu tasiri mai muhimmanci ta fuskar ƙididdiga, kuma babu alaƙar tasirin sinadarin da jinsi, a kowane wuri. Ko ƙashin waje ko na raga, ƙashin cinya ko na baya, namiji ko mace, shuɗin methylene ko mitoquinone. Ƙasusuwa sun ci gaba da tsufa yadda aka saba.

Teburin kwatantawa da ɓangarorin biyu suka raba

Wannan shi ne tushen da labarin gaba ɗaya ya dogara a kai. Kowane layi yana haɗa abin da farantin gwaji ya nuna da abin da dabbar ta nuna ga tsarin ilimin halitta ɗaya, ta amfani da ma'aunan binciken da kansa.

Idan aka karanta layi bayan layi, teburin yana warware abin da ya yi kama da saɓani. Ɗaya kawai daga cikin tsarin ƙwayoyin halitta huɗu ya amsa, kuma ya amsa ne kawai kusa da mataki mafi girma na zangon da aka gwada, ƙarƙashin hulɗa kai tsaye ba tare da yankewa ba. Duk sauran abubuwan da ke farantin gwajin tuni ba su nuna tasiri ba. Saboda haka sakamakon dabbar ya fi kama da tabbatarwa maimakon saɓani: sakamako uku marasa tasiri da tasiri guda ɗaya mai dogaro da yanayi a ƙwayoyin da aka reno sun zama rashin tasiri gaba ɗaya a dabbar.

Tsarin ƙashi ba tsawon rayuwa ba ne

Wata ruɗewa ta cancanci sashe na kanta, domin shuɗin methylene yana da sakamakon bincike kan tsawon rayuwa, kuma yana da sauƙi a yi kuskuren ɗaukar wannan a matsayin sakamako kan ƙashi. A rukunin farko na Shirin Gwajin Matakan Tsoma Baki, shuɗin methylene a adadin abinci ɗaya ya ƙara tsawon rayuwa a matsayi na 90 cikin ɗari na matan berayen UM-HET3 da kusan kashi 6 cikin ɗari. Wannan tasiri ne kan ci gaba da rayuwa a ƙarshen rayuwa, ba tare da canjin tsawon rayuwar tsakiyar rarrabawa ba, kuma babu tasiri a mazan beraye. Mitoquinone bai nuna tasiri kan tsawon rayuwa a kowane jinsi ba. Waɗannan lambobin ci gaba da rayuwa sun fito ne daga bayanan tsawon rayuwa da shirin ya wallafa, ba daga takardar binciken ƙashi ba.

Gudummawar takardar binciken ƙashi ita ce raba waɗannan bayanan. Sinadari zai iya sauya ci gaba da rayuwa a ƙarshen rayuwa a jinsi ɗaya ba tare da kiyaye kowane fasalin ƙashi da aka auna ba. Binciken ci gaba da rayuwa yana ƙirga mutuwar da dukkan dalilai suka jawo; micro-CT yana ƙirga sandunan tallafi a ƙashin baya. Babu wata ƙa'ida da ta ce matakin tsoma baki dole ne ya yi aiki ta ƙashi don tsawaita rayuwa, kuma wannan binciken hujja ce kai tsaye cewa tasirin shuɗin methylene a ƙarshen rayuwar mata ya bi wata hanya dabam. Duk wanda ya ambaci sakamakon tsawon rayuwa a matsayin goyon baya ga shuɗin methylene da cutar sirantar ƙashi yana kashe kuɗi ne daga asusun da bai dace ba. An tattauna tsarin kiyaye waɗannan bayanan a rabe a yadda ake karanta binciken shuɗin methylene.

Dalilin da ya sa farantin gwaji bai hasashen abin da zai faru a bera ba

Bayanai biyar sun dace da sakamakon, kuma fiye da ɗaya na iya zama gaskiya a lokaci guda.

Hulɗa da sinadarin ita ce ta farko. Ƙwayoyin halittar da aka reno sun kasance cikin sinadarin kullum a matakan da aka sani. Beraye sun ci abinci mai sinadarin tsawon watanni, kuma binciken bai auna matakin sinadarin a ɓargo ba, ko wata alamar lalacewar ƙashi saboda oxidation. Matakin da yake rage osteoclasts idan aka sa shi kai tsaye wataƙila ba zai taɓa kaiwa ƙwayoyin farko a ɓargo da wannan yawa ba. Takardar ta gwada adadi guda ɗaya na kowane sinadari a dabbobi masu rai, don haka yadda tasirin yake sauyawa bisa adadi a dabbar har yanzu ba a sani ba.

Sinadarai su ne bayani na biyu. Sinadaran oxygen masu saurin yin amsa ba sa samar da tafki guda ɗaya mai gaurayuwa sosai a cikin ƙwayar halitta. Suna aiki a ƙananan sassa cikin gajeren lokaci, kuma hanyoyin oxidation da reduction na mitochondria, cytosol, da membrane suna aiki da wani mataki na 'yancin kai daga juna. An tsara mitoquinone ya taru a mitochondria, yayin da siginonin oksidants da ke motsa samuwar osteoclasts za su iya fitowa daga wasu wurare. Rage wani tafki guda ba lallai ya samar da abin da nutsar da ƙwayar halitta gaba ɗaya a sinadarin kullum yake samarwa ba.

Haɗuwar ayyuka ita ce ta uku. A ƙashi mai rai, rushewa da samuwa suna da alaƙa: osteoclasts da ƙwayoyin da ke maƙwabtaka da su suna aika siginonin da ke jawo ƙwayoyin gina ƙashi zuwa wurin da aka rushe kwanan nan. Rage samuwar osteoclasts ba ya ƙara adadin ƙashi daidai gwargwado, domin yana iya cire siginonin da ke kiran masu ginin. Farantin da ke ɗauke da ƙwayoyin farko kawai ba zai iya nuna wannan tsarin martani ba. Ƙasusuwa kuwa ba za su iya ɓoye shi ba.

Ɗaukar nauyi shi ne bayani na huɗu. Osteocytes suna gane matsin injiniya kuma suna daidaita ma'aunin sake fasalin ƙashi gaba ɗaya. Yayin da dabbobi suke tsufa kuma motsinsu yake raguwa, siginar injiniya tana rauni, sannan asarar ƙashi ta biyo baya duk da ɗan tasirin magani a kan nau'in ƙwayar halitta guda ɗaya. Marubutan da kansu sun ambaci motsa jiki da ɗaukar nauyin da ke ƙarfafa gina ƙashi a matsayin hanyar da ta fi yiwuwa ta yi tasiri. Wannan hanya ce mai ladabi ta cewa ƙasusuwa sun fi amsa wa dokokin physics fiye da sinadaran redox.

Lokacin farawa shi ne bayani na biyar, amma yana da ƙuntatawa. A gwajin C57BL/6J, an fara ba da sinadarin a watanni 18, lokacin da an riga an yi asarar tsarin ƙashi sosai. Babu sinadarin hana rushe ƙashi da zai iya sake gina sandunan ƙashin raga da suka samu ramuka kuma aka cire, ba tare da abin motsa gina ƙashi da ya dace ba. Amma lokacin farawa ba zai iya bayyana komai ba, domin an fara ba da sinadarin a Shirin Gwajin Matakan Tsoma Baki tun farkon balaga, amma duk da haka bai sauya komai ba. Farawa a makare yana bayyana wani ɓangare na gwaji ɗaya. Ba ya bayyana komai daga ɗayan.

Ma'anar wannan ga iƙirarin shuɗin methylene kan cutar sirantar ƙashi

Ga mai karatu da yake tantance shuɗin methylene don lafiyar ƙashi ko tsufar ƙasusuwa, abin da za a fahimta a aikace gajere ne. Mafi kyawun hujjojin dogon lokaci da ake da su a beraye sun nuna babu amfanin shuɗin methylene ko mitoquinone ga ƙasusuwa idan aka yi amfani da su na dogon lokaci, duk da sahihin tasirin rage osteoclasts a ƙwayoyin halittar da aka reno. Binciken tsawon rayuwa ya nuna ɗan tasirin shuɗin methylene a ƙarshen rayuwa a mata kawai, wanda wannan binciken ya nuna bai bi ta ƙashi ba. Babu ɗayan waɗannan rukunin bayanai da ke goyon bayan amfani da shi a mutane don cutar sirantar ƙashi, kuma babu bayanan ƙashin ɗan adam da suka shiga wannan batu ko kaɗan. Tambayoyin adadin amfani da amincin samfurin ga mutane suna cikin aminci da illolin shuɗin methylene, ba cikin wannan binciken ƙasusuwan beraye ba.

Babban darasin shi ne game da matakan hujja. Sakamakon ƙwayar halitta bayani ne kan abin da sinadari zai iya yi wa nau'in ƙwayar halitta guda ɗaya ƙarƙashin yanayin hulɗa da aka sarrafa. Sakamakon ƙashi bayani ne kan abin da hulɗar watanni da sinadarin a duk jiki take yi wa wata gaɓa da ta haɗa nau'o'in ƙwayoyin halitta biyu ƙarƙashin ikon matsin injiniya. Na farko shi ne inda ake samar da hasashe. Na biyu shi ne inda, dangane da tsufar ƙasusuwa da waɗannan sinadarai biyu masu hana aikin oksidants, wannan hasashen ya mutu.