Terobosan osteoporosis: Massa tulang meningkat 800 persen
Serangkaian penelitian inovatif telah menemukan bahwa memblokir reseptor tertentu di otak menyebabkan pertumbuhan tulang yang sangat kuat. Mungkinkah pengobatan osteoporosis baru akan segera terjadi?
Terutama karena penyakit usia tua, osteoporosis dapat menyebabkan tulang secara bertahap melemah.
Seiring waktu, tulang menjadi sangat keropos sehingga benturan kecil - bahkan hanya batuk atau bersin - dapat menyebabkan patah tulang.
Menurut Pusat Pengendalian dan Pencegahan Penyakit (CDC), osteoporosis mempengaruhi hampir 1 dari 4 wanita berusia 65 ke atas di Amerika Serikat.
Seperti berdiri, tidak ada obatnya; pengobatan berfokus pada pengurangan risiko patah tulang tetapi tidak dapat memperlambat perkembangan kondisi.
Pada orang sehat, tubuh memecah tulang tua atau rusak dan menggantinya dengan tulang baru.
Namun, seiring bertambahnya usia, siklus ini menjadi tidak teratur, dan tubuh memecah lebih banyak tulang daripada yang bisa dibuat ulang. Hal ini menyebabkan tulang semakin lemah dan, akhirnya, osteoporosis.
Peran baru untuk estrogen
Estrogen memiliki berbagai macam fungsi dalam tubuh manusia, khususnya yang berhubungan dengan reproduksi. Hormon juga bekerja di otak, tetapi para ilmuwan saat ini hanya mengetahui sedikit tentang fungsinya di sana.
Baru-baru ini, para ilmuwan dari Universitas California, San Francisco dan Universitas California, Los Angeles menjalankan serangkaian penelitian untuk mempelajari lebih lanjut tentang estrogen di otak.
Dalam perjalanannya, mereka membuat penemuan kebetulan yang dapat mengubah wajah penelitian osteoporosis.
Dipimpin oleh penulis studi senior Holly Ingraham, Ph.D., para peneliti terutama tertarik pada bagaimana aktivitas estrogen di otak mengubah metabolisme selama berbagai tahap kehidupan.
Secara khusus, mereka melihat fungsi neuron sensitif estrogen di hipotalamus. Ini adalah bagian otak yang menghubungkan sistem saraf ke sistem endokrin (hormon).
Hipotalamus berperan penting dalam mengatur proses metabolisme, seperti dengan membantu mengontrol suhu tubuh, rasa lapar, tidur, kelelahan, dan ritme sirkadian.
Memblokir estrogen di otak
Para ilmuwan memblokir efek estrogen di hipotalamus hewan. Ketika mereka melakukan ini, hewan-hewan tersebut bertambah berat dan menjadi kurang aktif.
Awalnya, para ilmuwan berasumsi bahwa berat tambahan akan dihitung oleh lemak ekstra atau jaringan otot.
Namun, setelah diperiksa lebih lanjut, mereka menemukan bahwa kelebihan berat tersebut disebabkan oleh peningkatan massa tulang. Beberapa hewan mengalami peningkatan massa tulang total hingga 800 persen.
“Saya langsung terkejut dengan ukuran efeknya. Kedua kelompok itu tidak tumpang tindih sama sekali, yang belum pernah saya lihat. Kami langsung tahu itu adalah pengubah permainan dan arah baru yang menarik dengan aplikasi potensial untuk meningkatkan kesehatan wanita. ”
Peneliti Stephanie Correa, Ph.D.
Ketika para peneliti menguji tulang tikus yang padat, mereka menemukan bahwa tulang itu juga sangat kuat. Faktanya, menurut Ingraham:
“Kolaborator kami yang mempelajari tulang untuk mencari nafkah mengatakan bahwa mereka belum pernah melihat tulang sekuat ini.”
Mereka sekarang telah mempublikasikan temuan mereka di jurnal Komunikasi Alam. Seperti yang selanjutnya Ingraham katakan, "Pemahaman kami saat ini tentang bagaimana tubuh mengontrol pertumbuhan tulang tidak dapat menjelaskan hal ini."
"[Ini] menunjukkan," tambahnya, "kami mungkin telah menemukan jalur yang benar-benar baru yang dapat digunakan untuk meningkatkan kekuatan tulang pada wanita yang lebih tua dan orang lain dengan tulang yang rapuh."
Dalam studi lanjutan, para peneliti memusatkan perhatian pada wilayah tertentu di hipotalamus yang tampaknya memiliki efek luar biasa pada tulang: inti arkuata.
Karena penghilangan reseptor estrogen di wilayah ini menyebabkan pertumbuhan tulang, mereka percaya bahwa biasanya, sel-sel ini menyedot energi dan sumber daya dari pertumbuhan tulang untuk digunakan di tempat lain di tubuh.
Penemuan ini menarik dan mengejutkan dan hanya muncul pada tikus betina.
"Kebanyakan ahli saraf membatasi studi pada tikus jantan, dan sedikit studi tentang estrogen, yang dapat menjelaskan mengapa hal ini belum pernah terlihat sebelumnya."
Holly Ingraham, Ph.D.
Dia melanjutkan, "Saya selalu tertarik pada bagaimana hormon seks membuat otak pria dan wanita berbeda, dan ini adalah contoh yang sangat bagus tentang betapa dramatis perbedaan tersebut."
Melanjutkan pencarian
Para peneliti memperluas eksperimen mereka untuk memahami bagaimana kepadatan tulang berubah selama umur tikus. Mereka memperhatikan bahwa kepadatan tulang pada tikus ini dipertahankan sepanjang usia tua.
Menguji mekanisme ini lebih lanjut, para ilmuwan menghapus reseptor estrogen arkuata dalam model tikus osteoporosis. Pada tikus yang kehilangan 70 persen massa tulangnya, kepadatan tulang meningkat kembali hingga 50 persen hanya dalam beberapa minggu.
Di dalam darah, estrogen meningkatkan pertumbuhan tulang; di hipotalamus, bagaimanapun, tampaknya memiliki efek sebaliknya.
Ingraham berhipotesis bahwa "setelah pubertas, sistem estrogen di otak wanita secara aktif mengalihkan sumber daya dari pertumbuhan tulang dan menuju hal-hal seperti reproduksi, yang dapat berkontribusi pada risiko wanita yang lebih tinggi terhadap tulang yang melemah seiring bertambahnya usia."
Karena hasilnya mengejutkan dan baru, dibutuhkan lebih banyak pekerjaan; namun, mereka telah membuka jalan baru yang menarik bagi para peneliti osteoporosis.
“Saya bingung tentang hasil ini,” kata Ingraham. "Jika eksperimen kami berikutnya menunjukkan bahwa otak melepaskan faktor sirkulasi baru yang memicu peningkatan pertumbuhan tulang, kami mungkin memiliki peluang nyata untuk mengembangkan obat yang melawan osteoporosis."
