Una hormona recientemente identificada fortalece drásticamente los huesos en estudios de laboratorio y eventualmente podría conducir a nuevos tratamientos para fracturas y osteoporosis.
Por Nicoletta Lanese
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La hormona recién descubierta se produce en el cerebro y luego se envía al cuerpo a través del torrente sanguíneo, según sugieren estudios realizados en ratones y células humanas. (Crédito de la imagen: SCIEPRO vía Getty Images)
Los científicos acaban de descubrir una hormona que podría resolver un antiguo misterio biológico. Es difícil demostrar que se ha identificado una nueva hormona, una señal química que dirige el comportamiento en células distantes, a menudo viajando a través del torrente sanguíneo. Para estar seguros, es necesario confirmar dónde se produce, a qué tejidos afecta y que se puede encontrar en el torrente sanguíneo, dijo a Live Science la autora principal del estudio, Holly Ingraham , profesora y vicepresidenta de farmacología celular y molecular en la Universidad de California en San Francisco.
"La mayoría ya han sido descubiertas, por lo que es bastante novedoso descubrir una nueva hormona", dijo el Dr. Sundeep Khosla , médico científico de Mayo Clinic en Rochester, Minnesota, que no participó en la investigación. "Presentan argumentos bastante convincentes de que se trata realmente de una hormona".
Los científicos ya habían encontrado la sustancia en mamíferos, incluidos los humanos, señaló Khosla, pero no sabían que era una hormona . El nuevo estudio muestra que la sustancia química, a la que los investigadores han denominado "hormona cerebral materna", viaja desde el cerebro hasta las células formadoras de huesos, donde ayuda a construirlos, según el nuevo estudio, publicado el miércoles (10 de julio) en la revista Nature .
Esta formación de los huesos entra en juego después del embarazo , cuando los niveles de estrógeno caen en picado y la demanda de calcio se dispara a medida que el cuerpo comienza a producir leche. Normalmente, el estrógeno fortalece los huesos y evita que se elimine el calcio. Por lo tanto, no está claro cómo los huesos conservan gran parte de su fuerza durante la lactancia y luego se recuperan poco después del destete.
La nueva hormona "agrega una pieza importante a toda esa biología que no conocíamos antes", dijo Khosla a Live Science. Es más, aunque es importante en el período posparto, la nueva hormona también puede estimular el crecimiento óseo en los hombres, demostraron los investigadores.
"Se trata de una hormona que actúa por igual: funciona tanto en los huesos como en las células madre esqueléticas de hombres y mujeres", afirmó Ingraham. "Si podemos desarrollarla como terapia, funcionará tanto en hombres como en mujeres". En teoría, la hormona podría ayudar a acelerar la reparación de fracturas, tratar la osteoporosis y prevenir la pérdida ósea prematura provocada por tratamientos médicos .
En busca de una hormona
El nuevo estudio se basa en una investigación en ratones publicada en 2019 , en la que Ingraham y sus colegas encontraron una forma de aumentar la densidad y la fuerza ósea hasta en un 800%. Este efecto espectacular fue mediado por células en el hipotálamo del cerebro , una estructura que produce hormonas. El bloqueo del estrógeno en células específicas del hipotálamo sobrealimentó el crecimiento óseo. Sin embargo, este truco solo funcionó en ratones hembra, no en machos, lo que sugiere que esta vía en particular solo existe en hembras.
Los investigadores plantearon la teoría de que, cuando se desconecta el estrógeno, estas células del cerebro femenino de alguna manera incitan al cuerpo a canalizar energía hacia el crecimiento óseo. La pregunta era, ¿cómo hacen estas células para transmitir el mensaje? Por eso, en el nuevo estudio, buscaron una molécula transportada por la sangre que transmitiera el mensaje.
Esta búsqueda fue como buscar una aguja en un pajar, porque las hormonas presentes en la sangre existen sólo en "cantidades minúsculas", dijo Ingraham a Live Science.
El equipo primero confirmó que el culpable estaba en la sangre utilizando ratones con señalización de estrógeno bloqueada y, por lo tanto, huesos extra gruesos. Los ratones normales a los que se les inyectó sangre de estos ratones modificados mostraron un crecimiento óseo espectacular. El equipo también trasplantó células madre para el crecimiento óseo y huesos completos en diferentes partes de los ratones modificados; estos trasplantes también mostraron un crecimiento mejorado, lo que sugiere que la hormona era potente y estaba en circulación generalizada.
El equipo examinó la actividad genética en el hipotálamo y descubrió que, en los ratones de huesos grandes, un gen específico de estas células era muy activo: CCN3 , que codifica instrucciones para una proteína (esta es la proteína que los investigadores proponen que ahora se denomine "hormona cerebral materna").
No se sabe mucho sobre la proteína CCN3, pero históricamente no se creía que fuera una hormona. Se pensaba que hacía su trabajo localmente, en lugar de entrar en la circulación, dijo Ingraham. No obstante, los experimentos del grupo apuntaron a que esta proteína era la hormona que buscaban.
Es particularmente novedoso porque las hormonas producidas en el hipotálamo normalmente se comunican con la glándula pituitaria , una glándula productora de hormonas ubicada en la base del cerebro. La glándula pituitaria luego transmitiría mensajes desde el hipotálamo al cuerpo, pero en este caso, la hormona producida en el hipotálamo "se comunica directamente con el hueso", dijo Khosla.
El equipo incluso demostró que, en ratones de edad avanzada, la hormona que estimula los huesos puede acelerar la curación de las fracturas.
"Cuando vi los datos de reparación de fracturas, supe que esto tenía que ser absolutamente real", dijo Ingraham. "Es realmente fenomenal poder tomar a estos ratones machos de dos años... y ver ese tipo de reparación".
Por último, los científicos revelaron que, en el período posparto, la CCN3 aumenta de forma natural en los cerebros de las hembras de ratón. Si se bloquea ese aumento, los huesos de las hembras se debilitan rápidamente a medida que continúan lactando. Este aumento de la CCN3 todavía debe confirmarse en humanos, dijo Khosla, pero los datos de los ratones sugieren que la hormona es clave para mantener los huesos fuertes durante la lactancia. Por ahora, sin embargo, no está claro cómo se activa realmente ese interruptor en el cerebro.
"¿Qué es lo que hace que este período [posparto] active esa función en el cerebro, en esas neuronas?", dijo Ingraham. "No lo sabemos". Ese misterio requerirá mucho más trabajo para resolverse, y podría revelar hormonas adicionales en el proceso, dijo.
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Nicoletta Lanese
Editor de canal, Salud
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Nicoletta Lanese es editora del canal de salud de Live Science y anteriormente fue editora de noticias y redactora del sitio. Tiene un certificado de posgrado en comunicación científica de la UC Santa Cruz y títulos en neurociencia y danza de la Universidad de Florida. Su trabajo ha aparecido en The Scientist, Science News, Mercury News, Mongabay y Stanford Medicine Magazine, entre otros medios. Con sede en Nueva York, también sigue muy involucrada en la danza y actúa en el trabajo de coreógrafos locales.
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