Bewegen is goed voor je botten, dat weten artsen al lang. Maar waarom is dat zo? We weten nu het antwoord.
Onderzoekers van de University of Hong Kong (HKUMed) hebben een eiwit ontdekt dat als een soort ‘bewegingssensor’ werkt in het beenmerg. Die ontdekking kan op termijn helpen bij nieuwe behandelingen tegen osteoporose, vooral voor mensen die nauwelijks kunnen bewegen. Het onderzoek is gepubliceerd in Signal Transduction and Targeted Therapy.
Osteoporose en botverlies door veroudering komen veel voor. Volgens cijfers van de Wereldgezondheidsorganisatie krijgt wereldwijd ongeveer 1 op de 3 vrouwen en 1 op de 5 mannen boven de 50 een botbreuk door zwakke botten. Op sommige plekken, zoals in Hongkong, is het probleem extra zichtbaar door de vergrijzing: daar heeft 45 procent van de vrouwen en 13 procent van de mannen van 65 jaar en ouder osteoporose. Botbreuken zorgen vaak voor pijn, verlies van zelfstandigheid en een lange revalidatie.
De onderzoekers wilden daarom beter begrijpen wat er in botten gebeurt wanneer we bewegen. Hoofdonderzoeker Xu Aimin, werkzaam voor de HKUMed, zegt: “Huidige behandelmethoden leunen sterk op lichamelijke activiteit, maar veel patiënten kunnen dat simpelweg niet aan. We wilden begrijpen hoe botten sterker kunnen worden door veel te bewegen zodat we dit hopelijk met een medicijn na kunnen bootsen.”
Bot of vet
In je botten zit beenmerg. Daar wonen onder andere stamcellen die kunnen uitgroeien tot twee verschillende soorten cellen: botvormende cellen of vetcellen. Naarmate we ouder worden kiezen deze stamcellen er vaker voor om in een vetcel te veranderen. Dat is schadelijk op twee manieren.
Ten eerste veranderen ze dus niet in botcellen, wat je botten effectief dunner maakt. Maar er is ook een ander risico: doordat ze veranderen in vetcellen kunnen er vetophopingen ontstaan in het beenmerg. Daardoor kan het bot poreuzer worden en uiteindelijk dus zwakker.
Tijdens het onderzoek ontdekte het team een eiwit op het oppervlak van deze stamcellen dat een belangrijke rol speelt: Piezo1. Je kunt Piezo1 zien als een kleine sensor die mechanische prikkels opvangt. Denk aan druk en rek in het bot, bijvoorbeeld door wandelen, traplopen of sporten. Als Piezo1 wordt geactiveerd krijgen stamcellen eerder het signaal om het bot op te bouwen en om dus minder vet aan te maken.
Aimin zegt: “We hebben in feite ontcijferd hoe het lichaam beweging omzet in sterkere botten. Door Piezo1 te activeren kunnen we de voordelen van bewegen nabootsen, zelfs als iemand niet kan bewegen.”
Ontstekingssignalen
Voor het onderzoek heeft het team testen uitgevoerd met muizen en met menselijke stamcellen in het lab. Ze keken onder meer naar wat er gebeurt wanneer Piezo1 niet goed werkt. Bij muizen waarbij Piezo1 ontbrak in deze beenmergstamcellen zagen ze meer vet in het beenmerg en tegelijk meer botverlies.
Het team zag ook dat er dan meer stoffen vrijkomen die werken als een soort ‘ontstekingssignaal’. Dat klinkt misschien als iets dat alleen bij een ziekte hoort, maar het lichaam gebruikt zulke signaalstoffen ook om intern te ‘communiceren’. In dit geval lijken die signalen stamcellen extra richting vetvorming te duwen, waardoor botopbouw wordt afgeremd. Als je die signalen vervolgens ook remt verminderd de opbouw van vet en kunnen botten mogelijk weer sterker worden.
Ook goed om te noemen: omdat het onderzoek is uitgevoerd bij muizen is het goed om nog een slag om de arm te houden. We weten pas zeker of dit ook zo werkt bij mensen op het moment dat er ook echt testen met mensen zijn uitgevoerd. Echter lijkt het er wel op: vooral de testen met menselijke stamcellen geven hoop dat de resultaten zich laten vertalen naar mensen.
De voordelen van sport in de palm van je hand
Volgens teamlid Wang Baile zijn de resultaten belangrijk te noemen. Baile: “Deze ontdekking is vooral betekenisvol voor oudere mensen en patiënten die niet meer kunnen sporten doordat ze letsel of een chronische ziekte hebben. Daarnaast openen onze resultaten de deur naar wat we ‘exercise mimetics’ noemen: medicijnen die het Piezo1-pad chemisch activeren om zo botmassa te helpen behouden.”
Ook professor Eric Honoré, betrokken bij het onderzoek vanuit het Franse CNRS, ziet die mogelijke toepassing: “In de toekomst kunnen we de gezondheidsvoordelen van bewegen via gerichte behandelingen aanbieden. Daarmee kunnen we botverlies bij kwetsbare groepen mogelijk vertragen en het risico op breuken verlagen.”
Leestip: Metabolieten in fossiele botten verraden wat een dier vroeger heeft gegeten
Dit onderzoek symboliseert daarmee de eerste stap van een lange zoektocht naar zo’n medicijn. Het laat zien welk mechanisme er achter beweging en botsterkte kan zitten, en welke moleculen daarbij belangrijk zijn. De volgende stap is om te kijken of en hoe je dit veilig kunt gebruiken in behandelingen ontworpen voor mensen.
De onderzoekers werken nu aan een vervolgonderzoek om hun bevindingen te vertalen naar een klinische toepassing. Als dat lukt kan het op termijn leiden tot nieuwe therapieën voor botverlies. Niet ter vervanging van het bewegen voor wie dat wel kan, maar als een optie voor mensen die niks anders hebben om op terug te vallen.
We schreven vaker over dit onderwerp, lees bijvoorbeeld ook Zwangerschap blijkt de botten van vrouwen onomkeerbaar te veranderen en In Marokko ontdekte botten suggereren voorzichtig dat onze voorouders 120.000 jaar geleden al kleding maakten . Of lees dit artikel: Gezonder leven tegen diabetes? Een maagverkleining blijkt een stuk effectiever .
