Por que fumar e beber álcool pode aumentar o risco de osteoporose?
Pesquisas recentes descobriram um mecanismo celular que pode ajudar a explicar por que fumar, álcool e outros fatores modificáveis podem aumentar o risco de desenvolver osteoporose.
O mecanismo estimula um tipo de célula do sistema imunológico a se transformar em osteoclastos, que são um tipo de célula que reabsorve ou dissolve o osso.
Parece que as mitocôndrias, minúsculos invólucros que produzem energia nas células, enviam um sinal que dispara esse processo quando estão sob estresse.
Quando isso acontece na mitocôndria dos macrófagos, as células se transformam em osteoclastos. Os macrófagos são células imunes prolíficas que removem resíduos celulares e objetos estranhos ao engoli-los e digeri-los.
Os pesquisadores por trás da descoberta vêm da Universidade da Pensilvânia (Penn) na Filadélfia e da Escola de Medicina Icahn no Monte Sinai, na cidade de Nova York. Eles escrevem sobre suas descobertas em um recente Jornal FASEB papel de estudo.
“Mostramos neste artigo que, quando a função mitocondrial é afetada, ela não só afeta a produção de energia, mas também dispara um tipo de sinalização de estresse que induz a superprodução de osteoclastos”, diz o autor sênior do estudo Narayan G. Avadhani, professor de bioquímica na Escola de Medicina Veterinária da Penn.
Alguns dos fatores ambientais, como fumar, beber álcool e certos medicamentos, que podem prejudicar a função das mitocôndrias, também parecem aumentar o risco de osteoporose.
O Prof. Avadhani e seus colegas sugerem que a via de sinalização de estresse que eles descobriram pode ser a razão.
Eles demonstraram suas descobertas em macrófagos cultivados em laboratório e camundongos com mitocôndrias disfuncionais.
Geração e reabsorção óssea
A osteoporose é uma doença que faz com que os ossos se tornem menos densos, mais porosos e quebradiços. Isso aumenta significativamente o risco de fratura.
Conforme as pessoas envelhecem, o risco de desenvolver osteoporose aumenta. Isso ocorre porque o equilíbrio entre a geração óssea e a reabsorção óssea muda com a idade.
Quando a maioria das pessoas chega aos 30 anos, sua densidade óssea atingiu o pico. Depois disso, a densidade óssea diminui à medida que o equilíbrio favorece gradualmente a reabsorção em vez da geração.
De acordo com a International Osteoporosis Foundation (IOF), 1 em cada 3 mulheres e 1 em cada 5 homens com mais de 50 anos sofrerá uma fratura óssea devido à osteoporose.
O IOF também estima que cerca de 75 milhões de pessoas nos Estados Unidos, Europa e Japão têm osteoporose e que a osteoporose causa mais de 8,9 milhões de fraturas ósseas por ano em todo o mundo.
Em seu artigo de estudo, os autores escrevem que a via de sinalização retrógrada da mitocôndria ao núcleo (MtRS) ajuda as células a se adaptarem ao estresse.
Uma investigação anterior já os havia levado a descobrir que uma forma de desencadear essa via pode induzir os macrófagos a se diferenciarem em osteoclastos que reabsorvem osso.
“No entanto”, eles observam, “os mecanismos pelos quais os macrófagos sentem e respondem ao estresse celular permanecem obscuros”.
Mitocôndrias danificadas promovem osteoclastos
Para explorar como o dano mitocondrial pode estar envolvido, eles realizaram alguns experimentos em macrófagos de camundongos cultivados em laboratório. Eles induziram danos nos macrófagos ao interromper uma enzima chamada citocromo oxidase C, que ajuda a regular a produção de energia mitocondrial.
Isso fez com que os macrófagos liberassem várias moléculas de sinalização que não apenas desencadeavam a inflamação, mas também pareciam levar as células a se diferenciarem em osteoclastos.
Um exame posterior revelou que algo peculiar estava acontecendo com outra molécula chamada RANK-L. A geração óssea libera RANK-L, que dispara a reabsorção óssea. Isso ajuda a manter o equilíbrio entre os dois processos.
No entanto, a equipe descobriu que quando as mitocôndrias danificadas enviaram sinais, os macrófagos continuaram a se diferenciar em osteoclastos - e, em consequência, promover a reabsorção óssea - mesmo quando não havia muito RANK-L por perto.
Um conjunto final de testes em um modelo de rato de disfunção mitocondrial confirmou os resultados.
A equipe está considerando fazer mais estudos para descobrir se a preservação da função mitocondrial poderia reduzir o risco de osteoporose.
“Em alguns aspectos, a sinalização de estresse mitocondrial pode até estar substituindo o RANK-L. Isso não sabemos agora, mas planejamos investigar isso mais profundamente. ”
Prof. Narayan G. Avadhani
