La osteoporosis, una enfermedad de los huesos relacionada con el envejecimiento, se caracteriza por una pérdida de densidad ósea, un deterioro de la microarquitectura de los huesos y un mayor riesgo de fracturas. Con un tercio de las mujeres posmenopáusicas afectadas, es un importante problema de salud pública.A través de análisis epidemiológicos, experimentos de laboratorio y herramientas metagenómicas y metabolómicas de última generación, un equipo de investigación de la Universidad de Ginebra UNIGE, en Suiza, ha observado que la exposición a temperaturas ambientales más cálidas 34 ° C aumenta la resistencia ósea., al tiempo que previene la pérdida de densidad ósea típica de la osteoporosis. Además, este fenómeno, ligado a un cambio en la composición de la microbiota intestinal provocado por el calor, podría replicarse trasplantando la microbiota de ratones que viven en un ambiente cálido a ratones que padecen osteoporosisDe hecho, después del trasplante, sus huesos eran más fuertes y densos. Estos resultados, que se descubrirán en metabolismo celular , permite imaginar intervenciones eficaces e innovadoras para la prevención y el tratamiento de la osteoporosis.
Muchos biólogos están familiarizados con la regla de Allen, del naturalista del siglo XIX Joel Asaph Allen, según la cual los animales que viven en áreas cálidas tienen una superficie más grande en relación con su volumen que los animales que viven en ambientes más fríos. De hecho, una superficie de piel más grandepermite una mejor evacuación del calor corporal ". En un experimento, colocamos ratones recién nacidos a una temperatura de 34 ° C para minimizar el choque térmico asociado con su nacimiento. Descubrimos que tenían huesos más largos y fuertes, lo que confirma que el crecimiento óseo esafectados por la temperatura ambiente ", explica Mirko Trajkovski, profesor del Departamento de Fisiología y Metabolismo Celular y del Centro de Diabetes de la Facultad de Medicina de la UNIGE, que dirigió el estudio. Pero ¿qué pasa con la edad adulta?
datos epidemiológicos consistentes
Al colocar varios grupos de ratones adultos en un ambiente cálido, los científicos observaron que, si bien el tamaño de los huesos se mantuvo sin cambios, la fuerza y la densidad óseas mejoraron en gran medida. Luego repitieron su experimento con ratones después de una ovariectomía que modelaba la osteoporosis posmenoposal ".El efecto fue muy interesante ", dice Claire Chevalier, entonces investigadora del laboratorio del profesor Trajkovski y primera autora de este trabajo." ¡El simple hecho de calentar el entorno de vida de nuestros ratones los protegió de la pérdida ósea típica de la osteoporosis! "
¿Qué pasa con los seres humanos? El equipo de investigación analizó datos epidemiológicos mundiales sobre la incidencia de la osteoporosis en relación con la temperatura promedio, la latitud, el consumo de calcio y los niveles de vitamina D. Curiosamente, encontraron que cuanto más alta es la temperatura, menos fracturas de cadera.- una de las principales consecuencias de la osteoporosis - independientemente de otros factores. "Encontramos una clara correlación entre la latitud geográfica y las fracturas de cadera, lo que significa que en los países del norte la incidencia es mayor en comparación con el sur más cálido", dice Mirko Trajkovski.Normalizar el análisis de los jugadores conocidos como la vitamina D o el calcio no modificó esta correlación. Sin embargo, cuando excluimos la temperatura como determinante, se perdió la correlación. Esto no quiere decir que el calcio o la vitamina D no intervengan., ya sea solo o en combinación. Sin embargo, el factor determinante es el calor -o falta de él. "
Cómo se adapta la microbiota
Especialistas en microbiota, los científicos de Ginebra querían comprender su papel en estas modificaciones metabólicas. Con este fin, trasplantaron la microbiota de ratones que viven en un entorno de 34 ° a ratones osteoporóticos, cuya calidad ósea mejoró rápidamente ". Estos hallazgospuede implicar una extensión de la regla de Allen, lo que sugiere efectos del calor independientes del alargamiento, que favorecen predominantemente la densidad y la fuerza óseas durante la edad adulta a través de alteraciones de la microbiota ", dice Mirko Trajkovski.
Gracias a las herramientas metagenómicas de última generación desarrolladas en su laboratorio, los científicos lograron comprender el papel que desempeña la microbiota. Cuando se adapta al calor, provoca una interrupción en la síntesis y degradación de poliaminas, moléculasque están implicados en el envejecimiento, y en particular en la salud ósea. "Con el calor, aumenta la síntesis de poliaminas, mientras que se reduce su degradación. Por tanto, afectan la actividad de los osteoblastos las células que forman los huesos y reducen el número de osteoclastos las células que degradan los huesos. Con la edad y la menopausia, el exquisito equilibrio entre los osteoclastos y la actividad de los osteoblastos se interrumpe ", explica Claire Chevalier." Sin embargo, el calor, al actuar sobre las poliaminas, que descubrimos que están parcialmente reguladas por la microbiota, puede mantener el equilibrio entre estos dos grupos de células. "Por lo tanto, estos datos indican que la exposición al calor podría ser una estrategia de prevención contra la osteoporosis.
Desarrollando nuevos tratamientos
Se comprende mejor la influencia de la microbiota en el metabolismo. Sin embargo, para poder utilizar este conocimiento en el desarrollo de estrategias terapéuticas, los científicos deben identificar con precisión el papel de determinadas bacterias en determinadas enfermedades. En el contexto de su trabajo sobre la osteoporosis, El equipo del profesor Trajkovski ha podido identificar ciertas bacterias importantes. "Aún tenemos que refinar nuestros análisis, pero nuestro objetivo a relativamente corto plazo sería identificar las bacterias candidatas y desarrollar varios 'cócteles bacterianos' para tratar trastornos metabólicos y óseos,como la osteoporosis, sino también para mejorar la sensibilidad a la insulina, por ejemplo ", concluyen los autores.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Genève . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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