Ученые из исследовательского центра Юты идентифицировали определенную область в костном мозге (нишу), где происходило образование костных и иммунных клеток. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature. Оно показало, что физическое воздействие, связанное с двигательной активностью, является необходимым фактором для функционирования «ниши» и образования костных и иммунных клеток. Таким образом, исследование выявило новый механизм действия физических упражнений на прочность костной ткани и функции иммунитета.
Ученые из лаборатории Моррисона констатировали, что векторы силы, появляющиеся при ходьбе или беге, переходят от поверхностей костей в костный мозг по артериолам. Клетки, ответственные за образование остеоцитов, выстилают артериолы снаружи и силовые воздействия стимулируют их размножение. Стимуляция позволяет не только формироваться костной ткани и укреплять кости, но и в ходе размножения костных клеток выделяется фактор роста, который, в свою очередь, стимулирует образование лимфоцитов (Т и В клетки), активно участвующих в иммунитете.
Когда же была происходило отключение способности костно-образующих клеток реагировать на давление механических сил, то это приводило к уменьшению формирования новых костных клеток и лимфоцитов, к утончению костной ткани и снижению способности бороться с бактериальными инфекциями.
В предыдущем исследовании в лаборатории Моррисона были открыты скелетные стволовые клетки, ответственные за формирование большинства костных клеток в организме взрослого. Эти клетки Leptin Receptor + (LepR +) выстилают кровеносные сосуды костного мозга и выделяют важные факторы роста для поддержания кроветворных клеток. Также было обнаружено, что часть клеток LepR + синтезирует фактор роста костей (остеолектин), который ранее был неизвестен. Остеолектин участвует в поддержании скелета взрослого человека за счет стимуляции образования костных клеток.
Ученые выяснили, что с возрастом количество остеолектин-положительных клеток и предшественником лимфоцитов уменьшается. В ходе экспериментов на животных были получены данные о том, что физические нагрузки усиливают прочность костей – происходило увеличение количества остеолектин-положительных клеток и предшественников лимфоцитов вокруг артериол.
Фактически, ученые обнаружили механизм действия физических упражнений на укрепление костной ткани и повышение функции иммунной системы.
