Toyoharayukio.com Situs Kumpulan Berita Kesehatan Tulang di Dunia
 

Month: July 2022

toyoharayukio

Mekanisme Latihan Memperkuat Tulang dan Kekebalan

 

Mekanisme Latihan Memperkuat Tulang dan Kekebalan – Para ilmuwan di Children’s Medical Center Research Institute di UT Southwestern (CRI) telah mengidentifikasi lingkungan khusus, yang dikenal sebagai ceruk, di sumsum tulang tempat tulang baru dan sel-sel kekebalan diproduksi.

Studi yang dipublikasikan di Nature, juga menunjukkan bahwa stimulasi yang diinduksi gerakan diperlukan untuk pemeliharaan ceruk ini, serta tulang dan sel-sel pembentuk kekebalan yang dikandungnya. Bersama-sama, temuan ini mengidentifikasi cara baru bahwa olahraga memperkuat tulang dan fungsi kekebalan tubuh.

Mekanisme Latihan Memperkuat Tulang dan Kekebalan

Para peneliti dari laboratorium Morrison menemukan bahwa kekuatan yang diciptakan dari berjalan atau berlari ditransmisikan dari permukaan tulang di sepanjang pembuluh darah arteriol ke dalam sumsum di dalam tulang. Sel pembentuk tulang yang melapisi bagian luar arteriol merasakan kekuatan ini dan diinduksi untuk berproliferasi.

Ini tidak hanya memungkinkan pembentukan sel-sel tulang baru, yang membantu menebalkan tulang, tetapi sel-sel pembentuk tulang juga mengeluarkan faktor pertumbuhan yang meningkatkan frekuensi sel-sel yang membentuk limfosit di sekitar arteriol. Limfosit adalah sel B dan T yang memungkinkan sistem kekebalan tubuh melawan infeksi.

Ketika kemampuan sel pembentuk tulang untuk merasakan tekanan yang disebabkan oleh gerakan, juga dikenal sebagai kekuatan mekanik, dinonaktifkan, hal itu mengurangi pembentukan sel-sel tulang baru dan limfosit, menyebabkan tulang menjadi lebih tipis dan mengurangi kemampuan tikus untuk membersihkan tulang. infeksi bakteri.

“Seiring bertambahnya usia, lingkungan di sumsum tulang kita berubah dan sel-sel yang bertanggung jawab untuk menjaga massa tulang dan fungsi kekebalan tubuh menjadi terkuras. Kita hanya tahu sedikit tentang bagaimana lingkungan ini berubah atau mengapa sel-sel ini berkurang seiring bertambahnya usia,” kata Sean Morrison, Ph.D.D., direktur CRI dan Penyelidik Institut Medis Howard Hughes.

“Penelitian sebelumnya telah menunjukkan olahraga dapat meningkatkan kekuatan tulang dan fungsi kekebalan tubuh, dan penelitian kami menemukan mekanisme baru yang menyebabkan hal ini terjadi.”

Pekerjaan sebelumnya dari laboratorium Morrison menemukan sel induk kerangka yang memunculkan sebagian besar sel tulang baru yang terbentuk selama masa dewasa di sumsum tulang. Mereka adalah sel Reseptor Leptin+ (LepR+). Mereka melapisi bagian luar pembuluh darah di sumsum tulang dan membentuk faktor pertumbuhan penting untuk pemeliharaan sel-sel pembentuk darah.

Laboratorium Morrison juga menemukan bahwa subset sel LepR+ mensintesis faktor pertumbuhan pembentuk tulang yang sebelumnya belum ditemukan yang disebut Osteolektin. Osteolektin meningkatkan pemeliharaan kerangka dewasa dengan menyebabkan LepR+ membentuk sel-sel tulang baru.

Dalam studi saat ini, Bo Shen, Ph.D., seorang rekan postdoctoral di laboratorium Morrison, melihat lebih hati-hati pada subset sel LepR+ yang membuat Osteolektin.

Dia menemukan bahwa sel-sel ini berada secara eksklusif di sekitar pembuluh darah arteriolar di sumsum tulang dan bahwa mereka mempertahankan progenitor limfoid di dekatnya dengan mensintesis faktor sel induk (SCF) faktor pertumbuhan di mana sel-sel itu bergantung.

Menghapus SCF dari sel Osteolektin-positif menghabiskan progenitor limfoid dan merusak kemampuan tikus untuk meningkatkan respons imun terhadap infeksi bakteri.

“Bersama dengan pekerjaan kami sebelumnya, temuan dalam penelitian ini menunjukkan sel Osteolektin-positif menciptakan ceruk khusus untuk pembentuk tulang dan progenitor limfoid di sekitar arteriol. Intervensi terapeutik yang memperluas jumlah sel Osteolektin-positif dapat meningkatkan pembentukan tulang dan respons imun, terutama pada orang tua,” kata Shen.

Shen menemukan bahwa jumlah sel Osteolektin-positif dan progenitor limfoid menurun seiring bertambahnya usia. Ingin tahu apakah dia bisa membalikkan tren ini, Shen memasukkan roda lari ke dalam kandang agar tikus bisa berolahraga.

Mekanisme Latihan Memperkuat Tulang dan Kekebalan

Dia menemukan tulang tikus ini menjadi lebih kuat dengan olahraga, sementara jumlah sel Osteolektin-positif dan progenitor limfoid di sekitar arteriol meningkat. Ini adalah indikasi pertama bahwa stimulasi mekanis mengatur ceruk di sumsum tulang.

Shen menemukan bahwa sel Osteolektin-positif mengekspresikan reseptor pada permukaannya yang dikenal sebagai Piezo1 yang memberi sinyal di dalam sel sebagai respons terhadap kekuatan mekanis. Ketika Piezo1 dihapus dari sel Osteolektin-positif tikus, sel-sel ini dan progenitor limfoid yang mereka dukung menjadi habis, melemahkan tulang dan merusak respons imun.

“Kami pikir kami telah menemukan mekanisme penting dimana olahraga meningkatkan kekebalan dan memperkuat tulang, di atas mekanisme lain yang sebelumnya diidentifikasi oleh orang lain,” kata Morrison.

toyoharayukio

Karbohidrat dan Polifenol Membantu Membalikkan Keropos Tulang

 

Karbohidrat dan Polifenol Membantu Membalikkan Keropos Tulang – Penelitian baru yang diterbitkan di Nutrients memberikan bukti bahwa plum adalah makanan prebiotik yang membalikkan keropos tulang pada tikus. Para peneliti studi menemukan bahwa karbohidrat dan polifenol dalam plum bertindak sebagai prebiotik dan membantu memulihkan kesehatan tulang.

Baik komponen karbohidrat dan polifenol dalam plum mengubah mikrobiota usus dan dikaitkan dengan efek positif pada tulang, yaitu memulihkan tulang. Menurut definisi, prebiotik adalah substrat yang mengubah komposisi atau aktivitas mikrobiota dan memberikan manfaat bagi kesehatan individu.”

Karbohidrat dan Polifenol Membantu Membalikkan Keropos Tulang

Brenda Smith, PhD, Peneliti Utama, Profesor, Fakultas Kedokteran Universitas Indiana

Dalam hal ini manfaat yang diberikan adalah pemulihan keropos tulang.

Dalam penelitian sebelumnya, plum telah ditemukan untuk merangsang perubahan mikrobiota usus yang menguntungkan dan untuk melindungi kesehatan tulang. Efek tersebut sebagian besar telah dikaitkan dengan senyawa polifenol mereka; namun, mekanisme yang tepat dan kontribusi nutrisi penting lainnya, seperti karbohidrat, belum jelas.

Dalam studi ini, para peneliti mengisolasi senyawa polifenol (PP) serta karbohidrat (CHO) dari buah prune dan memberikannya kepada dua kelompok terpisah tikus betina yang kekurangan estrogen dengan keropos tulang yang substansial selama 5 dan 10 minggu.

Sebagai perbandingan, tiga kelompok tikus tambahan ditugaskan untuk diet yang mengandung buah prune utuh, ekstrak kasar prune dengan komponen prune PP dan CHO, atau diet yang tidak mengandung komponen prune atau prune, yang berfungsi sebagai kelompok kontrol. Semua diet sebanding dalam makronutrien.

Dibandingkan dengan tikus yang tidak mengonsumsi prune atau komponen prune, mereka yang mengonsumsi CHO terisolasi, PP terisolasi, ekstrak kasar prune, atau prune utuh mengalami pemulihan tulang yang sebelumnya hilang. Tikus-tikus ini juga menunjukkan peningkatan yang signifikan dalam produksi asam lemak rantai pendek (SCFA) di usus mereka, serta perubahan yang menguntungkan pada mikrobiota usus mereka.

Secara khusus, para peneliti melihat peningkatan SCFAs n-butyrate dan propionate, yang dianggap paling efektif dalam mencegah keropos tulang dengan menekan biomarker yang terkait dengan kerusakan tulang.

Pengamatan ini menunjukkan bahwa plum dan komponen prune dapat mempengaruhi usus dengan cara yang berkontribusi pada peningkatan penyerapan mineral, proses sistem kekebalan tubuh, dan integritas penghalang usus yang semuanya dapat mempengaruhi hormon, metabolit, dan sel kekebalan yang berperan dalam tulang. kesehatan.

Para peneliti juga melaporkan bahwa CHO secara independen menunjukkan kemampuan untuk memulihkan tulang di awal penelitian sementara efek PP pada tulang menjadi jelas dan lebih penting kemudian.

“Meskipun kami pikir keduanya memiliki aktivitas prebiotik, prebiotik itu mungkin terjadi melalui mekanisme yang berbeda,” kata Smith. Dia menambahkan bahwa temuannya menjadi alasan kuat untuk mengonsumsi buah prem utuh “karena Anda mendapatkan beberapa manfaat dari karbohidrat dalam jangka pendek, dan manfaat jangka panjang dari polifenol.”

Karbohidrat dan Polifenol Membantu Membalikkan Keropos Tulang

Smith mencatat bahwa vitamin, mineral, dan senyawa tanaman dalam plum juga dapat berkontribusi pada manfaat tulang dan usus. Penelitian ini membuat kita lebih dekat untuk memahami atribut unik dari buah prune sambil menggarisbawahi pentingnya memakan buah secara keseluruhan.

Studi ini adalah salah satu dari beberapa studi baru-baru ini atau saat ini yang mengeksplorasi lebih lanjut manfaat buah prune dan komponen spesifiknya pada kondisi kesehatan yang berbeda.

Studi tambahan yang akan dipresentasikan atau diterbitkan dalam waktu dekat akan menyelidiki hubungan antara konsumsi prune dan peradangan pada wanita pascamenopause, osteoporosis yang diinduksi glukokortikoid pada tikus, dan penekanan kanker usus besar pada tikus. Studi-studi ini diharapkan untuk membangun bukti yang ada yang menunjuk pada buah prune sebagai makanan pendukung tulang dan usus.