2007. augusztus 17., péntek, 11:00
Kemény, rugalmas szervek, amelyek testünk belső, szilárd vázát alkotják - ezt írják a biológiatankönyvek a csontjainkról. Joggal hihetjük: ez a téma már lerágott csont, régóta mindent tudunk a csontrendszerünkről. Amerikai kutatók váratlan felfedezése miatt most mégis újra kell írni a csontvázról szóló tankönyvi fejezeteket. A kutatócsoport elsőként jött rá: csontjaink kulcsszerepet játszanak a szénhidrát-anyagcsere szabályozásában.
A csontsejtek egy osteocalcin (ejtsd: oszteokalcin) nevű hormont termelnek, amely egy korábban ismeretlen mechanizmuson keresztül szabályozza a vércukor- (glükóz) és zsíranyagcserét - jelentették be meglepő felfedezésüket a kutatók a Cell című folyóirat augusztus 10-ei számában.
Eddig úgy gondoltuk, ha valamilyen hatásra a hasnyálmirigy sejtjei több inzulinhormont kezdenek termeli és kiválasztani (a vérbe juttatni), általában csökken a szervezet sejtjeinek inzulinérzékenysége is. Kiderült azonban: az osteocalcin nevű fehérje egyaránt serkenti az inzulin kiválasztását és növeli a sejtek inzulinérzékenységét. Ráadásul, úgy tűnik, a csontsejtek által termelt hormon az inzulint kiválasztó sejtek számának gyarapodásához és a zsírraktárak csökkenéséhez is hozzájárul!
A csontokban megtalálható osteocalcin nevű fehérjét eddig is jól ismerték a biológusok. A csontsejtek működésének biokémiai markerei közé sorolták, vagyis olyan molekulának tekintették, amely jól jellemzi, milyen ütemben zajlik a csontképzés a szervezetünkben. A nagy meglepetést az okozta, hogy a fehérje hormonként is működik, és a hasnyálmirigy inzulintermelő sejtjeinek működését szabályozza. A kutatócsoport egereken végzett vizsgálatokkal bebizonyította: az osteocalcin-aktivitás növekedése gátolja a 2-es típusú cukorbetegség (diabetes mellitus) kialakulását és az elhízást. A felfedezés új utakat nyithat meg a betegség megelőzése és terápiája előtt.
"A felismerés, hogy csontjaink egy mostanáig ismeretlen úton a vércukorszint szabályozásában is részt vesznek, alapvetően megváltoztatja a csontváz szerepéről alkotott képünket. Egyúttal szervezetünk energia-anyagcseréjének új, kulcsfontosságú elemét is feltártuk" - mondta Gerard Karsenty (Columbia University), a publikáció vezető szerzője, aki szerint eredményük jelentős újdonság a belső elválasztású mirigyek élettanával foglalkozó endokrinológia területén is.
"Valóban nagy jelentőségű Karsenty munkacsoportjának eredménye. Mondhatjuk, hogy csontvázunk endokrin szerv, de nem is ez a lényeg, hiszen szinte minden szervünk termel valamilyen hormonszerű anyagot" - mondta el megkeresésünkre Dr. Lakatos Péter professzor, a Semmelweis Egyetem I. sz. Belgyógyászati Klinikájának endokrinológusa. - "Az már sokkal fontosabb, hogy egy régóta ismert, a csontanyagcserében komoly szerepet játszó anyagnak, az osteocalcinnak jelentős hatása van a szénhidrát-anyagcserére is. Az utóbbi években a csontrendszer működését számos, látszólag más területtel hozták összefüggésbe. Így például a szív- és érrendszeri betegségekkel, az elhízással, egyes daganatok képződésével, az immunrendszerrel. Úgy tűnik, a természet az ember szervezetének ‘megalkotásakor’ nagyon ügyesen összekapcsolta a különböző szervrendszerek működését" - mondta Lakatos professzor.
Néhány szó a csontjainkról
A csontok fő funkciója a test belső, szilárd vázának biztosítása. A csontváz meghatározza a test alakját és méreteit. Csontok határolnak el egymástól egyes testüregeket is, s így védik a bennük elhelyezkedő szerveket a külső hatásoktól. A csontváz egyben az emberi test mozgásának passzív szerve, az izmok tapadási helyeit biztosítva. A csontok és az izmok izületeken keresztül, szalagok és más járulékos elemekkel kapcsolódnak össze csontvázzá.
A csontoknak emellett még számos létfontosságú funkciója van. Szivacsos állományukban található a legfontosabb vérképző szerv, a vöröscsontvelő. Csontjaink ezen kívül ásványianyag (kalcium és foszfor) -raktárként is funkcionálnak. Részt vesznek a sav-bázis-egyensúly kialakításában, és a nehézfémek gyors megkötése révén méregtelenítést is végeznek.
A csontrendszer az ember testsúlyának kb. 10 százalékát teszi ki. Ha nem számoljuk a járulékos csontokat, az emberi csontváz felépítésében átlagosan 206 csont vesz részt.
Karsenty és kollégái korábban már bebizonyították: a leptin nevű, zsírsejtek által termelt hormon részt vesz a csonttömeg szabályozásában. Ha ez lehetséges - gondolták a tudósok - akkor a csontsejtek az ellenkező irányban is kommunikálhatnak a zsírsejtekkel. Ezért olyan molekulákat kerestek, amelyeken keresztül a csontképző sejtek esetleg jeleket küldhetnek vissza a zsírsejteknek. Így találtak rá az osteocalcin fehérjére, amelyet egyedül a csontképző sejtek (osteoblastok) állítanak elő. Úgy találták, ez a molekula nem egy egyszerű strukturális (tehát a sejtek építőköveként szolgáló) fehérje, hanem inkább egy hormon, amelynek kulcsfontosságú szerepe lehet.
Ezután megállapították, milyen funkciót lát el az osteocalcin hormon a szervezetben. Arra utasítja a hasnyálmirigy inzulintermelésért felelős béta-sejtjeit, hogy több inzulint állítsanak elő. Mint említettük, a csontsejtek a zsírsejtekkel is kommunikálnak a hormonon keresztül. Az osteocalcin a zsírsejteket arra ösztönzi, hogy kibocsássanak egy adiponectin nevű molekulát, amely fokozza a sejtek inzulinérzékenységét. A biológusoknak elsőként sikerült bebizonyítaniuk, hogy egy hormon összehangoltan szabályozza (serkenti) az inzulin kiválasztását és az inzulinra való érzékenységet - ráadásul a szabályozó jel a csontokból érkezik. Kiderült, az osteocalcin gyorsítja az inzulintermelő béta-sejtek osztódását is, ezért talán hatékonyan felhasználható a cukorbetegség kezelésében.
"Meglepő, de értelmezhető a csontképző sejtekben termelődő osteocalcin hormon inzulinkiválasztást és inzulinérzékenységet fokozó hatása" - magyarázta Dr. Lakatos Péter. "Az osteocalcin termelődése ugyanis a csontépítést tükrözi. A fokozódó csontépítés viszont több tápanyag beépülését igényli. Az osteocalcin ezek szerint az inzulinon keresztül serkenti a csontképződéshez szükséges tápanyagok beépülését."
Korábbi vizsgálatokban a 2. típusú diabéteszben szenvedő betegeknél alacsony osteocalcin-szintet mértek. Logikus volt tehát feltételezni, hogy a fehérje aktivitásának növelése hatékony terápiás stratégia lehet. Ezt a sejtést a most végzett mostani kutatás is megerősíti. A vizsgálatok során azok az egerek, amelyekre magas osteocalcin-aktivitás volt jellemző, ellenállóbbaknak bizonyultak a cukorbetegség és az elhízás ellen, még akkor is, ha magas zsírtartalmú táplálékot fogyasztottak. Azoknál az egereknél viszont, amelyekből hiányzott az osteocalcin hormon, kialakult a 2-es típusú cukorbetegség, növekedett a zsírtömeg, csökkent az inzulin, illetve az adiponectin fehérjék kifejeződése, és lelassult a béta-sejtek osztódása.
A kutatók a következőkben az embereknél is tanulmányozzák majd az osteocalcin fehérje szerepét a vércukorszint szabályozásában, és tovább vizsgálják, miként függ össze a hormon működése a 2-es típusú cukorbetegséggel és az elhízással.
Münz Márton
