Kosti môžu ovplyvňovať nielen vzhľad tela, ale aj proces starnutia. Vedci, ktorí skúmali známe účinky fyzickej aktivity na spomaľovanie starnutia, pri pokusoch na myšiach zistili, že práve kosti môžu byť skutočným prameňom mladosti: uvoľňujú bielkoviny, ktoré spomaľujú starnutie, udržiavajú telo zdravé a predlžujú život.
Výsledky výskumu na hlodavcoch, ktoré nedávno uverejnili v časopise Cell Metabolism, ukazujú, že mechanické zaťaženie kostry – teda tlak, ťah a krútenie, ktoré bežne vznikajú pri cvičení a iných fyzických aktivitách – podnecuje kostné bunky citlivé na mechanické sily, nazývané osteocyty, aby vylučovali látky spomaľujúce starnutie. Vedci predĺžili myšiam život takmer o 3 mesiace, čo zodpovedá približne deviatim ľudským rokom, iba tým, že im mierne stláčali kosti nôh.
„Kostra nie je len pasívnou oporou tela, ale aktívnym orgánom, ktorý reaguje na mechanické podnety a pomáha určovať tempo starnutia celého organizmu,“ hovorí Xiaochun Bai, jeden z vedúcich výskumu a odborník na biológiu kostí zo Southern Medical University. „Prvýkrát sme preukázali úlohu mechanoreceptorov v kostiach pri starnutí celého organizmu.“ Vedci zatiaľ tento účinok nepotvrdili u ľudí. Hoci sú teda pozorovania na myšiach zaujímavé, ešte neznamenajú, že vznikla nová liečba spomaľujúca starnutie u ľudí, zdôrazňuje Sundeep Khosla, endokrinológ z Mayo Clinic, ktorý sa na výskume nepodieľal.
Desaťročia výskumu ukázali, že cvičenie a iné fyzické aktivity súvisia s dlhším životom a nižším rizikom ochorení a stavov spojených s vekom, ako sú demencia, srdcové choroby či celková krehkosť organizmu. Odborníci však zatiaľ neodhalili, ako presne tieto účinky vznikajú. Podľa Baia väčšina vedcov hľadala odpovede vo svaloch a prehliadala susedné kosti, na ktoré pri pohybe pôsobia rovnaké sily. Khosla dodáva, že existujú dobré dôvody predpokladať, že kosti môžu prispievať k priaznivým účinkom pohybu na zdravie. Predchádzajúce štúdie totiž ukázali, že dokážu ovplyvňovať starnutie iných orgánov.
Aby túto otázku preskúmali podrobnejšie, Bai a jeho kolegovia najprv vytvorili myši, ktorým mohli v osteocytoch v ľubovoľnom veku vypnúť gén PIEZO1. Ten kóduje bielkovinu umožňujúcu bunkám vnímať mechanické sily. Následne gén vypli u 10-mesačných myší, ktoré sa považujú za jedince v strednom veku. O päť mesiacov neskôr tieto myši pôsobili staršie než bežné myši rovnakého veku. Dosahovali horšie výsledky v pamäťových testoch a mali pomalšie reflexy. Vo viacerých orgánoch vrátane srdca, pečene, mozgu a kostí sa u nich prejavovali výraznejšie známky starnutia a zápalu. V priemere uhynuli o 105,5 dňa skôr než hlodavce v kontrolnej skupine. To naznačuje, že osteocyty sa podieľajú na tom, ako každodenná fyzická aktivita ovplyvňuje starnutie.
Vedci tiež preukázali, že mechanické zaťažovanie kostí 20- až 24-mesačných myší, ktoré sa už považujú za staré, prináša výrazné zdravotné výhody. Počas 4 mesiacov pomocou prístroja dvakrát týždenne vyvíjali mierny tlak na oba konce holenných kostí starých hlodavcov. Niekoľko mesiacov po liečbe, keď už myši zvyčajne bývajú na sklonku života, mali jedince vystavené tlaku – samce aj samice – pevnejšie kosti, rýchlejšie reflexy, bystrejšiu myseľ a orgány pôsobiace mladšie než ich bežné náprotivky. Prejavy starnutia oddialila aj liečba liekom aktivujúcim gén PIEZO1.
Predĺženie života dosiahnuté mechanickým zaťažovaním vedcov prekvapilo. Skorší výskum na myšiach totiž ukázal, že pohyb síce spomaľuje starnutie, no dĺžku života neovplyvňuje. V tejto štúdii však myši iba behali v kolese. „Tieto výsledky naznačujú, že z hľadiska zdravého starnutia môžu byť obzvlášť prospešné práve cvičenia, ktoré stimulujú mechanoreceptory v kostiach, a nie všetky druhy pohybu,“ hovorí Mei Wan, výskumníčka v oblasti ortopedickej chirurgie z Univerzity Johnsa Hopkinsa, ktorá sa na výskume nepodieľala. „Ďalšie účinky spomaľujúce starnutie môžu prinášať najmä pohybové aktivity s veľkým mechanickým zaťažením, napríklad vzpieranie a odporový tréning.“
Ďalšie experimenty Baiovej výskumnej skupiny naznačili, že mechanické zaťažovanie podnecuje osteocyty k vylučovaniu faktorov spomaľujúcich starnutie, ktoré sa šíria krvným obehom. Vedci potvrdili skoršie zistenia, podľa ktorých podanie krvi starých myší myšiam v strednom veku urýchľuje ich starnutie. Zároveň však ukázali, že použitie krvi starých myší, ktoré podstúpili mechanické zaťažovanie, tieto účinky zvrátilo. Tento postup navyše posilnil aj schopnosť mladej krvi spomaľovať starnutie.
Vedci identifikovali viacero konkrétnych molekúl uvoľňovaných myšími osteocytmi, ktoré zrejme pôsobia dvoma spôsobmi: buď priamo preprogramujú bunky iných orgánov tak, aby nadobudli mladšie vlastnosti, alebo ovplyvňujú starnutie nepriamo tým, že omladzujú novovzniknuté imunitné bunky.
Bai a jeho kolegovia už začali skúmať správanie týchto molekúl aj u ľudí. Preukázali, že spomaľujú starnutie organoidov ľudskej chrupavky a že ich hladiny sú nižšie u starších ľudí a pacientov s osteoporózou. Wan však nabáda k opatrnosti pred snahami pretaviť tieto pozorovania na hlodavcoch do liečebných postupov: „Potrebujeme ďalšie štúdie, aby sme zistili, či mechanické zaťažovanie dokáže bezpečne a účinne spomaľovať starnutie aj u ľudí, najmä vo vyššom veku, a či by cielené ovplyvňovanie príslušných mediátorov mohlo predstavovať alternatívnu liečebnú stratégiu.“
