اكتشاف العظام قد يؤدي إلى ممارسة الرياضة في حبة لعلاج هشاشة العظام

اكتشف العلماء كيف يترجم البروتين Piezo1 النشاط البدني إلى عظام أقوى، مما يوفر طريقًا للعلاجات التي تحاكي التمارين الرياضية.

حدد علماء من قسم الطب، كلية الطب السريري، كلية الطب LKS بجامعة هونغ كونغ (HKUMed) عملية بيولوجية تشرح كيف تساعد التمارين الرياضية في الحفاظ على قوة العظام. يمكن أن يؤدي هذا الاكتشاف إلى علاجات جديدة لهشاشة العظام وفقدان العظام لدى الأشخاص غير القادرين على ممارسة النشاط البدني.

ووجد الباحثون بروتينًا يعمل بمثابة “جهاز استشعار للتمرين” في الجسم، حيث يترجم الحركة الجسدية إلى إشارات تحمي صحة العظام. تشير هذه الرؤية إلى إمكانية تطوير عقاقير تعيد إنتاج تأثيرات التمارين الرياضية، والتي يمكن أن تفيد كبار السن، والمرضى طريحي الفراش، والأشخاص الذين يعانون من أمراض مزمنة والذين يواجهون خطرًا مرتفعًا للإصابة بالكسور. ونشرت النتائج في المجلة نقل الإشارة والعلاج المستهدف.

وقال البروفيسور شو أيمين، مدير مختبر الدولة الرئيسي للتكنولوجيا الحيوية الصيدلانية وأستاذ كرسي في قسم الطب، كلية الطب السريري، جامعة هونج كونج الطبية، الذي قاد الدراسة: “إن هشاشة العظام وفقدان العظام المرتبط بالعمر يؤثران على الملايين في جميع أنحاء العالم، وغالبًا ما يتركون المرضى المسنين وطريحي الفراش عرضة للكسور وفقدان الاستقلال”.

“تعتمد العلاجات الحالية بشكل كبير على النشاط البدني، الذي لا يستطيع العديد من المرضى القيام به. نحن بحاجة إلى فهم كيف تصبح عظامنا أقوى عندما نتحرك أو نمارس الرياضة قبل أن نتمكن من إيجاد طريقة لتكرار فوائد التمارين الرياضية على المستوى الجزيئي. وهذه الدراسة هي خطوة حاسمة نحو هذا الهدف. “

تنشيط “مستشعر التمرين” في العظام لتقليل الدهون وبناء عظام جديدة

تقدر منظمة الصحة العالمية أن حوالي 1 من كل 3 نساء و1 من كل 5 رجال فوق سن 50 عامًا يتعرضون لكسور ناجمة عن ضعف العظام. وتتسم هذه القضية بالخطورة بشكل خاص في هونغ كونغ مع تقدم السكان في السن، حيث تؤثر هشاشة العظام على 45% من النساء و13% من الرجال الذين تبلغ أعمارهم 65 عامًا فما فوق. غالبًا ما تؤدي الكسور المرتبطة بهشاشة العظام إلى ألم دائم وعجز، مما يقلل من الاستقلالية ونوعية الحياة بينما يضع أيضًا ضغطًا كبيرًا على أنظمة الرعاية الصحية والاقتصاد الأوسع.

مع التقدم في السن، تفقد العظام قوتها بشكل طبيعي، وتصبح أرق وأكثر مسامية مع مرور الوقت. داخل النخاع العظمي، يمكن للخلايا الجذعية الوسيطة أن تتطور إما إلى خلايا مكونة للعظام أو إلى خلايا دهنية. تستجيب هذه الخلايا الجذعية بقوة للمؤثرات الخارجية مثل النشاط البدني والضغط الميكانيكي. ومع ذلك، مع التقدم في السن، من المرجح أن تصبح خلايا دهنية. عندما تتراكم الدهون في نخاع العظم، فإنها تزاحم الأنسجة العظمية السليمة، وتضعف الهيكل العظمي بشكل أكبر، وتخلق دورة تنازلية من فقدان العظام والتي تكافح العلاجات الحالية لعكس اتجاهها.

ومن خلال دراسة نماذج الفئران إلى جانب الخلايا الجذعية البشرية، حدد الباحثون “مفتاحًا” رئيسيًا يُعرف باسم Piezo1، وهو بروتين موجود على سطح الخلايا الجذعية الوسيطة في نخاع العظم. يعمل Piezo1 كجهاز استشعار للتمرين، حيث يكتشف الإشارات الميكانيكية الناتجة عن الحركة التي تساعد في الحفاظ على قوة العظام وتقليل الضعف المرتبط بالعمر. في الفئران، أدى تنشيط Piezo1 من خلال النشاط البدني إلى الحد من تراكم الدهون في نخاع العظام وتعزيز تكوين عظام جديدة.

وعندما غاب البروتين، حدث العكس، حيث تحولت الخلايا الجذعية نحو تراكم الدهون وتسريع فقدان العظام. أدى نقص Piezo1 أيضًا إلى زيادة إطلاق إشارات محددة مؤيدة للالتهابات (Ccl2 وlipocalin-2)، مما دفع الخلايا الجذعية إلى التحول إلى خلايا دهنية وتتداخل مع تكوين العظام. ووجد الباحثون أن حجب هذه الإشارات يمكن أن يساعد في استعادة نمو العظام الصحي.

محاكاة التمرين للأفراد ذوي القدرة المحدودة على الحركة

وقال البروفيسور شو أيمين: “لقد قمنا بشكل أساسي بفك تشفير كيفية تحويل الجسم للحركة إلى عظام أقوى”. “لقد حددنا مستشعر التمرين الجزيئي، Piezo1، ومسارات الإشارات التي يتحكم فيها. وهذا يعطينا هدفًا واضحًا للتدخل. ومن خلال تنشيط مسار Piezo1، يمكننا محاكاة فوائد التمرين، وخداع الجسم بشكل فعال ليعتقد أنه يمارس الرياضة، حتى في غياب الحركة.”

وأضاف الدكتور وانغ بايلي، الأستاذ المساعد للأبحاث من نفس القسم، والذي شارك في قيادة البحث: “هذا الاكتشاف له معنى خاص بالنسبة للأفراد الأكبر سنًا والمرضى الذين لا يستطيعون ممارسة الرياضة بسبب الضعف أو الإصابة أو المرض المزمن. تفتح النتائج التي توصلنا إليها الباب أمام تطوير “محاكيات التمارين الرياضية” – الأدوية التي تنشط مسار Piezo1 كيميائيًا للمساعدة في الحفاظ على كتلة العظام ودعم الاستقلال”.

وقال البروفيسور إريك أونوريه، قائد فريق معهد الصيدلة الجزيئية والخلوية، بالمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي، والذي شارك في قيادة البحث: “يقدم هذا استراتيجية واعدة تتجاوز العلاج الطبيعي التقليدي”. “في المستقبل، يمكننا توفير الفوائد البيولوجية للتمرين من خلال العلاجات المستهدفة، وبالتالي إبطاء فقدان العظام لدى الفئات الضعيفة مثل المرضى طريحي الفراش أو ذوي القدرة المحدودة على الحركة، وتقليل خطر الإصابة بالكسور بشكل كبير.”

ويعمل فريق البحث الآن على ترجمة هذه النتائج إلى تطبيقات سريرية، بهدف تطوير علاجات جديدة للحفاظ على صحة العظام وتحسين نوعية الحياة لكبار السن وأولئك الذين يظلون في الفراش.

المرجع: “تنشيط Piezo1 يمنع تكوين دهون النخاع العظمي لمنع هشاشة العظام عن طريق تثبيط حلقة استبدادية التهابية ميكانيكية” بقلم بايلي وانغ، جي ليو، تشين وانغ، مليكة أرهات، لاي يي تشيونغ، إيديتا غلوغوسكا، شيويه جيانغ، سوكجا كيم تشونغ، ليجانج جين، تشيانشينغ هو، يو وانغ، إريك أونوريه وأيمين شو، 28 أكتوبر 2025, نقل الإشارة والعلاج المستهدف.
دوى: 10.1038/s41392-025-02455-ث

تم دعم هذا البحث من قبل برنامج مجالات التميز، وصندوق الأبحاث العام التابع لمجلس المنح البحثية؛ وصندوق البحوث الصحية والطبية التابع لمكتب الصحة، وحكومة منطقة هونغ كونغ الإدارية الخاصة لجمهورية الصين الشعبية؛ البرنامج الوطني للبحث والتطوير الرئيسي في الصين؛ المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين؛ برنامج علوم الحدود الإنسانية؛ الوكالة الوطنية الفرنسية للأبحاث؛ مؤسسة فرنسا؛ مؤسسة البحث الطبي؛ وصندوق ماكاو لتنمية العلوم والتكنولوجيا.

لا تفوت أي اختراق: انضم إلى النشرة الإخبارية SciTechDaily.
تابعونا على جوجل و أخبار جوجل.