02
Sep
2022

กระดูกสื่อสารกับส่วนอื่นๆ ของร่างกายอย่างไร

วิสัยทัศน์ใหม่ของโครงกระดูกในฐานะอวัยวะแบบไดนามิกที่ส่งและรับข้อความ ชี้ให้เห็นถึงการรักษาที่เป็นไปได้สำหรับโรคกระดูกพรุนและปัญหาอื่นๆ

กระดูก: พวกมันจับเราตั้งตรง ปกป้องอวัยวะภายในของเรา ช่วยให้เราขยับแขนขาได้ และโดยทั่วไปแล้วจะป้องกันไม่ให้เราทรุดตัวเป็นแอ่งน้ำบนพื้น เมื่อเรายังเด็ก พวกเขาเติบโตไปพร้อมกับเราและหายจากอาการบาดเจ็บของสนามเด็กเล่น เมื่อเราแก่แล้ว สิ่งเหล่านี้มักจะอ่อนลงและอาจแตกหักได้หลังจากการล้ม หรือแม้แต่ต้องเปลี่ยนกลไก

หากบทบาทเชิงโครงสร้างนั้นเป็นสิ่งที่กระดูกทำเพื่อเรา มันก็เพียงพอแล้ว

แต่มันไม่ใช่ กระดูกของเรายังเป็นแหล่งเก็บแคลเซียมและฟอสฟอรัส แร่ธาตุที่จำเป็นต่อเส้นประสาทและเซลล์ในการทำงานอย่างเหมาะสม และในแต่ละวันภายในที่เป็นรูพรุนของพวกมัน ไขกระดูก จะขับเซลล์เม็ดเลือดจำนวนหลายแสนล้านเซลล์ ซึ่งมีออกซิเจน ต่อสู้กับการติดเชื้อ และจับลิ่มเลือดในบาดแผล เช่นเดียวกับเซลล์อื่นๆ ที่ประกอบเป็นกระดูกอ่อนและไขมัน

แม้จะไม่ใช่ทั้งหมดที่พวกเขาทำ ในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่ากระดูกมีส่วนร่วมในการสนทนาทางเคมีที่ซับซ้อนกับส่วนอื่นๆ ของร่างกาย รวมทั้งไตและสมอง เนื้อเยื่อไขมันและกล้ามเนื้อ และแม้แต่จุลินทรีย์ในท้องของเรา

ราวกับว่าจู่ๆ คุณพบว่าสลักและจันทันในบ้านของคุณกำลังสื่อสารกับเครื่องปิ้งขนมปังของคุณ

นักวิทยาศาสตร์ยังคงถอดรหัสทุกวิถีทางที่เซลล์กระดูกสามารถส่งสัญญาณไปยังอวัยวะอื่นๆ และวิธีที่พวกมันตีความและตอบสนองต่อข้อความระดับโมเลกุลที่มาจากที่อื่น นักวิทยาศาสตร์แพทย์กำลังเริ่มพิจารณาว่าพวกเขาจะใช้ประโยชน์จากการสนทนาระดับเซลล์เหล่านี้เพื่อพัฒนาวิธีรักษาใหม่ๆ เพื่อปกป้องหรือเสริมสร้างกระดูกได้อย่างไร

Laura McCabe นักสรีรวิทยาจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐมิชิแกนในอีสต์แลนซิงกล่าวว่า “นี่เป็นพื้นที่ใหม่ของการสำรวจ งานวิจัยล่าสุดทำให้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ากระดูกมีพลังมากกว่าที่เคยคิด McCabe กล่าว หรืออย่างที่นักเรียนของเธอเคยพูดว่า “กระดูกไม่ใช่หิน”

หลักฐานเบื้องต้นว่ากระดูกมีอะไรจะพูด

กระดูกเป็นเนื้อเยื่อที่มีลักษณะเฉพาะ: กระดูกไม่เพียงประกอบด้วยเซลล์ที่สร้างเมทริกซ์แข็งที่ช่วยให้โครงกระดูกมีความแข็งแรง แต่ยังรวมถึงเซลล์ที่แตกสลาย ทำให้กระดูกสามารถก่อร่างใหม่ได้เมื่อเด็กโตขึ้น และซ่อมแซมตัวเองไปตลอดชีวิต ตัวสร้างกระดูกเรียกว่า osteoblasts และทีมถอดประกอบประกอบด้วยเซลล์ที่เรียกว่า osteoclasts เมื่อความสมดุลระหว่างการกระทำของทั้งสองไม่ปกติ ผลที่ได้คือกระดูกน้อยเกินไป (หรือมากเกินไป) สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ ตัวอย่างเช่น ในโรคกระดูกพรุนซึ่งเป็นภาวะปกติของกระดูกที่อ่อนแอและเปราะบาง ซึ่งส่งผลให้การสังเคราะห์กระดูกล้มเหลวเพื่อให้ทันกับความเสื่อมโทรมของกระดูกเก่า

นอกจากเซลล์สร้างกระดูกและเซลล์สร้างกระดูกแล้ว กระดูกยังมีเซลล์อีกประเภทหนึ่งคือเซลล์สร้างกระดูก แม้ว่าเซลล์เหล่านี้ประกอบด้วยเซลล์กระดูก 90 เปอร์เซ็นต์ขึ้นไป พวกมันไม่ได้รับการศึกษามากนักจนกระทั่งเมื่อประมาณ 20 ปีที่แล้ว เมื่อนักชีววิทยาด้านเซลล์ชื่อ Lynda Bonewald ได้รับความสนใจ เพื่อนร่วมงานบอกเธอว่าอย่าเสียเวลา โดยบอกว่าเซลล์กระดูกอาจมีบทบาททางโลกเพียงบางอย่าง เช่น การตรวจจับแรงทางกลเพื่อควบคุมการเปลี่ยนแปลงของกระดูก หรือบางทีก็อยู่เฉยๆ ไม่ได้ทำอะไรมาก

Bonewald ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยอินเดียนาในอินเดียแนโพลิส ตัดสินใจที่จะตรวจสอบพวกเขาต่อไป ที่จริงแล้ว Osteocytes รับรู้ถึงภาระทางกลดังที่เธอและนักวิจัยคนอื่นๆ พบ แต่อย่างที่ Bonewald กล่าวว่า “พวกเขาทำมากขึ้น” เธอเพิ่งเขียนเกี่ยวกับความสำคัญของเซลล์สร้างกระดูกที่มีต่อไต ตับอ่อน และกล้ามเนื้อในการทบทวนสรีรวิทยาประจำปี

การค้นพบครั้งแรกของเธอเกี่ยวกับการสื่อสารเกี่ยวกับเซลล์สร้างกระดูกกับอวัยวะอื่น รายงานในปี 2549 คือเซลล์สร้างปัจจัยการเจริญเติบโตที่เรียกว่า FGF23 โมเลกุลนี้จะแล่นไปตามกระแสเลือดไปยังไต หากร่างกายมี FGF23 มากเกินไป เช่นที่เกิดในโรคกระดูกอ่อนที่สืบทอดมาไตจะปล่อยฟอสฟอรัสออกทางปัสสาวะมากเกินไป และร่างกายจะเริ่มขาดแร่ธาตุที่จำเป็น อาการที่เกิดขึ้น ได้แก่ กระดูกอ่อน กล้ามเนื้ออ่อนแรงหรือแข็ง และปัญหาทางทันตกรรม

ในช่วงเวลาเดียวกับที่ Bonewald กำลังศึกษาวิจัยเกี่ยวกับเซลล์สร้างกระดูก นักสรีรวิทยา Gerard Karsenty ได้เริ่มตรวจสอบความสัมพันธ์ที่อาจเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนแปลงของกระดูกและการเผาผลาญพลังงาน Karsenty ซึ่งปัจจุบันอยู่ที่มหาวิทยาลัยโคลัมเบียในนิวยอร์ก สงสัยว่าทั้งสองจะเกี่ยวข้องกัน เพราะการทำลายและการสร้างกระดูกขึ้นใหม่เป็นกระบวนการที่ใช้พลังงานมาก

ในการศึกษาปี 2000 Karsenty ได้ตรวจสอบว่าฮอร์โมนที่เรียกว่า leptin อาจมีความเชื่อมโยงระหว่างกระบวนการทางชีววิทยาทั้งสองนี้หรือไม่ Leptin ผลิตโดยเซลล์ไขมันและเป็นที่รู้จักกันดีที่สุดในฐานะที่เป็นโรคซึมเศร้า มันยังปรากฏในวิวัฒนาการในช่วงเวลาเดียวกับกระดูก ในการทดลองกับหนู Karsenty พบว่าผลกระทบของเลปตินในสมอง ทำให้การหยุดชะงัก ของการสร้างกระดูก

คาร์เซนตี้แนะนำว่าการใช้เลปตินในลักษณะนี้จะช่วยให้สัตว์ที่มีกระดูกช่วงแรกสุดสามารถยับยั้งการเจริญเติบโตของกระดูกควบคู่ไปกับความอยากอาหารเมื่ออาหารขาดแคลน ช่วยประหยัดพลังงานสำหรับการทำงานในแต่ละวัน

กลุ่มของเขาได้รับการสนับสนุนสำหรับแนวคิดนี้เมื่อพวกเขาทำการเอ็กซ์เรย์กระดูกมือและข้อมือของเด็กหลายคนที่ไม่มีเซลล์ไขมันและเลปตินเนื่องจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรม ในทุกกรณี นักรังสีวิทยาที่ไม่คุ้นเคยกับอายุที่แท้จริงของผู้คนจัดอันดับกระดูกว่ามีอายุมากกว่า เดือนหรือปี หากไม่มีเลปติน กระดูกของพวกมันก็พุ่งไปข้างหน้า ทำให้ได้ลักษณะอย่างเช่น ความหนาแน่นที่สูงขึ้นซึ่งเป็นแบบอย่างของกระดูกที่มีอายุมากกว่า

นั่นคือกรณีของกระดูกที่ฟังอวัยวะอื่น แต่ในปี 2550 Karsenty เสนอว่ากระดูกยังมีบางอย่างที่จะพูดเกี่ยวกับวิธีที่ร่างกายใช้พลังงาน เขาพบว่าหนูที่ไม่มีโปรตีนที่สร้างกระดูกที่เรียกว่า osteocalcin มี ปัญหาในการควบคุมระดับ น้ำตาลในเลือด

ในการวิจัยเพิ่มเติม Karsenty ค้นพบว่า osteocalcin ยังส่งเสริมภาวะเจริญพันธุ์ของผู้ชายผ่านผลกระทบต่อการผลิตฮอร์โมนเพศ ปรับปรุงการเรียนรู้และความจำโดยการเปลี่ยนระดับสารสื่อประสาทในสมอง และช่วยเพิ่มการทำงานของกล้ามเนื้อระหว่างการออกกำลังกาย เขาอธิบายข้อความเหล่านี้และบทสนทนาอื่นๆ ที่กระดูกมีส่วนร่วมในการทบทวนสรีรวิทยาประจำปี 2555

มันเป็นชุดของฟังก์ชันที่น่าทึ่งสำหรับโมเลกุลเดียวที่จะจัดการ และ Karsenty คิดว่าพวกมันทั้งหมดเชื่อมโยงกับการตอบสนองต่อความเครียดที่สัตว์มีกระดูกสันหลังในยุคแรก – สัตว์มีกระดูกสันหลัง – วิวัฒนาการเพื่อความอยู่รอด “กระดูกอาจเป็นอวัยวะที่กำหนดสรีรวิทยาของอันตราย” เขากล่าว

Karsenty เสนอว่าผลของ osteocalcin ช่วยให้สัตว์มีกระดูกสันหลังในยุคแรก ๆ ทั้งชายและหญิงตอบสนองต่อสายตาของนักล่าโดยการเพิ่มระดับพลังงานผ่านผลของฮอร์โมนเพศชายและการทำงานของกล้ามเนื้อ พวกเขาสามารถหนีไปได้ และต่อมาจำ (และหลีกเลี่ยง) ที่ที่พวกเขาต้องเผชิญกับภัยคุกคามนั้น

นักวิจัยในห้องทดลองของ Karsenty ได้ทำการศึกษาเหล่านี้กับหนูที่ขาด osteocalcin ดัดแปลงพันธุกรรมที่เขาพัฒนาขึ้น และห้องปฏิบัติการหลายแห่งได้จำลองผลลัพธ์ของเขาด้วยวิธีต่างๆ อย่างไรก็ตาม ห้องปฏิบัติการในสหรัฐอเมริกาและในญี่ปุ่นที่ทำงานร่วมกับหนูหลายสายพันธุ์ที่ไม่สร้าง osteocalcin ไม่ได้เห็นผลในวงกว้างเช่นเดียวกันกับการเจริญพันธุ์ การแปรรูปน้ำตาล หรือมวลกล้ามเนื้อ นักวิทยาศาสตร์ยังไม่สามารถอธิบายความเหลื่อมล้ำ และสมมติฐานการตอบสนองอันตรายยังคงค่อนข้างขัดแย้ง

ไม่ว่า osteocalcin จะมีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ Karsenty เสนอหรือไม่ก็ตามการศึกษาเหล่านี้ได้สร้างแรงบันดาลใจให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ตรวจสอบวิธีการต่างๆที่กระดูกฟังและพูดคุยกับส่วนอื่น ๆ ของร่างกาย

ครอสทอล์คระหว่างกล้ามเนื้อกับกระดูก

กระดูกและกล้ามเนื้อซึ่งเป็นพันธมิตรในการเคลื่อนไหวเป็นที่ทราบกันมานานแล้วว่ามีปฏิสัมพันธ์ทางร่างกาย กล้ามเนื้อดึงกระดูก และเมื่อกล้ามเนื้อแข็งแรงขึ้นและใหญ่ขึ้น กระดูกก็ตอบสนองต่อการดึงทางกายภาพ ที่เพิ่มขึ้นนี้ ด้วยการใหญ่ขึ้นและแข็งแรงขึ้นด้วย ซึ่งช่วยให้กระดูกปรับตัวเข้ากับความต้องการทางกายภาพของสัตว์ได้ ดังนั้นกล้ามเนื้อและกระดูกตามสัดส่วนจึงสามารถทำงานร่วมกันได้อย่างมีประสิทธิภาพ

หน้าแรก

เว็บพนันออนไลน์สล็อตออนไลน์เซ็กซี่บาคาร่า

Share

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published.