پوکی استخوان، یک بیماری استخوانی مرتبط با افزایش سن است که با از دست دادن تراکم استخوان، فرسودگی استخوان‌ها و افزایش خطر شکستگی نمود پیدا می‌کند و زنان بیشترین قربانیان پوکی استخوان هستند، به گونه ای که یک سوم زنان یائسه با این یک مشکل بزرگ بهداشت عمومی دست به گریبان هستند.

اخیرا یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه ژنو سوئیس دریافتند که قرار گرفتن در دمای محیط گرمتر (۳۴ درجه سانتیگراد) باعث افزایش استحکام استخوان می شود. این دمای هوا با ممانعت از کاهش تراکم استخوان معمول موجب کند شدن روند پوکی استخوان می شود. علاوه بر این، تغییر در ترکیب میکروبیوتای روده که به واسطه گرما ایجاد می شود نیز در این میان موثر است.

محققان در پژوهشی که بر روی موش های آزمایشگاهی انجام دادند دریافتند که پس از پیوند استخوان های موش های دارای پوکی استخوان قوی تر و چگال تر بود. این نتایج که از طریق متابولیسم سلولی کشف می شود، امکان مداخلات موثر و ابتکاری برای پیشگیری و درمان پوکی استخوان را فراهم می کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از مدیکال اکسپرس، بسیاری از زیست شناسان با قانون آلن آشنا هستند. قانون آلن یک قانون زیستی است که در سال ۱۸۷۷ از سوی ژوئل آلن، فرمول بندی شده‌است. به صورت کلی این قانون می‌گوید که حیواناتی که در آب و هوای سرد بهینه شده‌اند نسبت به جانورانی که در هوای گرم بهینه شده‌اند، دست و پا و به‌طور کلی برآمدگی‌های کوتاه تری در بدن خود دارند. به‌طور خاص این قانون می‌گوید که نسبت حجم بدن به سطح بیرونی بدن برای جانور خون‌گرم بر اساس متوسط دمای زیست‌بوم جانور به صورت وارون تغییر می‌کند.

بر اساس این قانون، حیواناتی که در مناطق گرم زندگی می کنند نسبت به حیوانات که در محیط سردتر زندگی می کنند، سطح بیشتری دارند. در واقع، یک سطح بزرگتر از پوست امکان تخلیه بهتر گرمای بدن را فراهم می کند.

در این پژوهش جدید محققان سوییسی در یک آزمایش موش های تازه متولد شده را در دمای ۳۴ درجه سانتیگراد قرار دادند تا شوک گرمایی مربوط به تولد آنها را به حداقل برسانند. آنها دریافتند که این موش ها استخوان های طولانی تر و قوی تری دارند و این آزمایش تأیید می کند که رشد استخوان تحت تأثیر دمای محیط است. استاد گروه فیزیولوژی سلول و متابولیسم مرکز دیابت دانشکده پزشکی ژنو که مطالعه را رهبری می کرد در این مورد معتقد است که آیا این رفتار در بزرگسالان نیز به این صورت است؟

دانشمندان با قرار دادن چندین گروه از موش های بالغ در یک محیط گرم مشاهده کردند، در حالی که اندازه استخوان بدون تغییر باقی مانده، استحکام و تراکم استخوان تا حد زیادی بهبود یافته است. آنها سپس آزمایش خود را با موش ها پس از انجام آزمایش تخمدان با مدل سازی پوکی استخوان بعد از یائسگی تکرار کردند و نتیجه بسیار جالب بود.

محققان می گویند: "واقعیت این است که گرم شدن محیط زندگی موش ها، آنها را در برابر از دست دادن استخوان در روند پوکی استخوان محافظت کرد!"

این تیم تحقیقاتی با طرح این پرسش که این روند در مورد انسان چگونه است، داده های اپیدمیولوژیک جهانی را در مورد بروز پوکی استخوان در ارتباط با میانگین دما، عرض جغرافیایی، مصرف کلسیم و سطح ویتامین D مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. نکته جالب اینجاست که آنها دریافتند هرچه درجه حرارت بالاتر باشد، شکستگی لگن کمتر می شود. شکستگی لگن یکی از پیامدهای اصلی پوکی استخوان است.

محقق ارشد این تحقیق می گوید: "رابطه مشخصی بین عرض جغرافیایی و شکستگی مفصل ران پیدا کردیم، به این معنی که در کشورهای شمالی شیوع در مقایسه با جنوب با هوای گرمتر بیشتر است. نتایج نشان داد که سطح ویتامین D یا کلسیم این ارتباط را تغییر نمی دهد. با این حال، وقتی دما را به عنوان عامل تعیین کننده حذف کردند، همبستگی از بین رفت که این نتیجه به این معنا نیست که کلسیم یا ویتامین D نقش مهمی ندارند، بلکه نقش آنها به صورت ترکیبی است.

بر اساس نتایج این پژوهش، محققان می گویند عامل تعیین کننده گرما یا فقدان آن است.

نقش میکروبیوتای روده

دانشمندان ژنو می خواستند نقش این باکتریهای مشخص را در تغییرات متابولیکی درک کنند. به همین منظور، آنها میکروبیوتای موشهایی را که در یک محیط ۳۴ درجه زندگی می کنند به موشهای پوکی استخوان پیوند دادند و دریافتند که کیفیت استخوان آنها به سرعت بهبود یافت. این یافته ها ممکن است حاکی از گسترش قانون آلن باشد که نشان دهنده اثرات گرمایی مستقل دراز مدت است که عمدتا از تراکم و قدرت استخوان در بزرگسالی از طریق تغییرات میکروبیوتا پشتیبانی می کند.

با کمک پیشرفته ترین ابزارهای متاژنومیک که در آزمایشگاه تولید شده، دانشمندان موفق به درک نقش میکروبیوتا شدند و دریافتند هنگامی که با گرما سازگار شود، منجر به اختلال در سنتز و تخریب پلی آمین ها، -مولکول هایی می شود که در پیری و به ویژه در سلامت استخوان نقش دارند- می شود.

محقق این پروژه می گوید: "با گرما سنتز پلی آمین ها افزایش می یابد، در حالی که تخریب آنها کاهش می یابد. بنابراین آنها بر فعالیت استئوبلاست ها (سلولهای سازنده استخوان) تأثیر می گذارند و تعداد استئوکلاستها (سلولهای تخریب کننده استخوان) را کاهش می دهد. با افزایش سن و یائسگی، تعادل بین استئوکلاست و فعالیت استئوبلاست مختل می شود، گرما با تأثیر بر روی پلی آمین ها که به نظر ما تا حدودی توسط میکروبیوتا تنظیم می شود، می تواند تعادل بین این دو گروه سلول را حفظ کند. بنابراین این داده ها نشان می دهد که قرار گرفتن در معرض گرما می تواند یک استراتژی پیشگیری در برابر پوکی استخوان باشد.

در حال حاضر تأثیر میکروبیوتا بر روی متابولیسم بهتر درک شده است. با این حال، دانشمندان برای اینکه بتوانند از این دانش برای توسعه استراتژی های درمانی استفاده کنند، باید دقیقاً نقش باکتری های خاص را در بیماری های خاص شناسایی کنند. در مورد پوکی استخوان توانسته اند برخی از باکتریهای مهم را شناسایی کنند. با این حال نویسندگان نتیجه می گیرند که باید تجزیه و تحلیل های خود را اصلاح کنند، اما هدف کوتاه مدت شناسایی باکتری های مشخص و تولید چندین باکتریایی برای درمان اختلالات متابولیکی و استخوانی مانند پوکی استخوان و همچنین بهبود حساسیت به انسولین است.

انتهای پیام