La osteoporosis es una enfermedad que debilita los huesos y afecta a decenas de millones de personas, y nuevos tratamientos muy necesarios podrían estar en camino después de que los investigadores descubrieran un mecanismo clave detrás de cómo el ejercicio fortalece los huesos. Conocer este proceso, hasta ahora oculto, significa que los científicos podrían adaptarlo para combatir la fragilidad ósea causada por la osteoporosis. Si bien es bien sabido que el ejercicio mejora la salud ósea, hasta ahora no estaba del todo claro cómo.
Los investigadores, dirigidos por un equipo de la Universidad de Hong Kong, identificaron una proteína específica que actúa como un “sensor de ejercicio” para los huesos. Al activarse, promueve el crecimiento óseo y reduce la acumulación de grasa.
“Necesitamos comprender cómo se fortalecen nuestros huesos al movernos o hacer ejercicio antes de poder encontrar la manera de replicar los beneficios del ejercicio a nivel molecular”, afirma Xu Aimin, científico biomédico de la Universidad de Hong Kong. “Este estudio es un paso crucial hacia ese objetivo”.
La investigación se centró en las células madre mesenquimales de la médula ósea (BMMSC). En su forma inicial, pueden evolucionar en dos direcciones: células formadoras de hueso (steoblastos) o células grasas (adipocitos). La ruta que siguen las BMMSC está determinada por una variedad de factores, incluidas las señales de crecimiento, las hormonas, los niveles de inflamación y, lo que es importante para este estudio, las fuerzas físicas inducidas por el ejercicio.
Ya se sabía, a partir de experimentos con células cultivadas en laboratorio, que las fuerzas mecánicas inclinan la balanza hacia el crecimiento óseo y la desvían de la grasa, pero los investigadores querían averiguar por qué. Estudiaron una proteína llamada Piezo1, que, según estudios anteriores, produce señales biológicas en respuesta a la presión y otras fuerzas, como la tensión mecánica y el estrés.
Al eliminar Piezo1 de las células de ratones, estos presentaron una menor densidad ósea y una menor formación ósea. Además, aumentó el número de adipocitos en la médula ósea de los ratones. Pruebas posteriores demostraron que los ratones sin Piezo1 no obtuvieron los mismos beneficios de fortalecimiento óseo con el ejercicio.
Los investigadores también identificaron las vías de señalización exactas que utiliza Piezo1, revelando cómo su ausencia provoca inflamación y crecimiento de grasa. Cabe destacar que estos cambios fueron reversibles si se activaba Piezo1 o se restauraban sus efectos posteriores. Este conocimiento es clave para el desarrollo de futuros fármacos que imiten a Piezo1.
“Básicamente, hemos descifrado cómo el cuerpo convierte el movimiento en huesos más fuertes”, afirma Aimin. “Hemos identificado el sensor molecular del ejercicio, Piezo1, y las vías de señalización que controla”.
Esto nos proporciona un objetivo claro para la intervención. Al activar la vía Piezo1, podemos imitar los beneficios del ejercicio, engañando eficazmente al cuerpo para que piense que está haciendo ejercicio, incluso en ausencia de movimiento.
Nuestros huesos suelen debilitarse con la edad, lo que aumenta el riesgo de osteoporosis. Para muchas personas, incluidas las mayores y las personas frágiles, el ejercicio regular resulta difícil o imposible. Un tratamiento que pudiera imitar algunos de los beneficios biológicos del ejercicio podría ayudar a proteger a estos grupos de la pérdida ósea.
Un tratamiento de este tipo aún está muy lejos. Este estudio se realizó en modelos de ratón, no en humanos, y apuntar a un objetivo como Piezo1 debe hacerse con mucha cautela, ya que desempeña muchas funciones en todo el cuerpo. Intentar manipular sus efectos podría causar aún más daños.
Sin embargo, esta investigación y estudios similares mejoran sustancialmente nuestra comprensión del desarrollo de la osteoporosis. Dado que la población de edad avanzada sigue creciendo, existe una necesidad real de encontrar maneras de mantenerse sano durante más tiempo.
“Esto ofrece una estrategia prometedora más allá de la fisioterapia tradicional”, afirma el mecanobiólogo y autor principal Eric Honoré, del Instituto de Farmacología Molecular y Celular de Francia.
En el futuro, podríamos aprovechar los beneficios biológicos del ejercicio mediante tratamientos específicos, frenando así la pérdida ósea en grupos vulnerables, como los pacientes encamados o con movilidad reducida, y reduciendo sustancialmente el riesgo de fracturas.
La investigación fue publicada en Signal Transduction and Targeted Therapy.
Fuente: Science Alert.
