La osteoporosis es una enfermedad que debilita los huesos y afecta a decenas de millones de personas. Ahora, nuevos tratamientos podrían estar más cerca gracias a un reciente descubrimiento sobre el mecanismo clave que explica cómo el ejercicio fortalece los huesos.
Comprender este proceso, hasta ahora desconocido, podría permitir a los científicos adaptarlo para combatir la fragilidad ósea causada por la osteoporosis. Si bien se ha establecido desde hace tiempo que el ejercicio beneficia la salud ósea, hasta ahora no estaba claro cómo ocurría.
Los investigadores, liderados por un equipo de la Universidad de Hong Kong, identificaron una proteína específica que actúa como un «sensor de ejercicio» para los huesos. Cuando se activa, promueve el crecimiento óseo y reduce la acumulación de grasa.
«Necesitamos entender cómo nuestros huesos se fortalecen cuando nos movemos o hacemos ejercicio antes de poder encontrar una manera de replicar los beneficios del ejercicio a nivel molecular», explica Xu Aimin, científico biomédico de la Universidad de Hong Kong. «Este estudio es un paso crítico hacia ese objetivo.»
La investigación se centró en las células madre mesenquimales de la médula ósea (CMMO). En su forma inicial, estas células pueden diferenciarse en dos tipos: células formadoras de hueso, llamadas osteoblastos, o células grasas, conocidas como adipocitos.
La dirección que toman las CMMO está determinada por diversos factores, como las señales de crecimiento, las hormonas, los niveles de inflamación y, lo que es importante para este estudio, las fuerzas físicas inducidas por el ejercicio.
Experimentos previos con células cultivadas en laboratorio ya habían demostrado que las fuerzas mecánicas inclinan la balanza hacia el crecimiento óseo y alejándola de la grasa. Sin embargo, los investigadores querían saber por qué. Estudiaron una proteína llamada Piezo1, que en estudios anteriores demostró producir señales biológicas en respuesta a la presión y otras fuerzas como la tensión mecánica.
Cuando se eliminó Piezo1 de las células en ratones, los animales mostraron una menor densidad ósea y una reducción en la formación ósea. Además, el número de adipocitos en la médula ósea de los ratones aumentó. Pruebas adicionales revelaron que los ratones sin Piezo1 no obtuvieron los mismos beneficios de fortalecimiento óseo del ejercicio.
Los investigadores también identificaron las vías de señalización exactas utilizadas por Piezo1, revelando cómo su ausencia conduce a la inflamación y al aumento de la grasa. Es importante destacar que estos cambios fueron reversibles si Piezo1 se activaba o se restauraban sus efectos posteriores. Este conocimiento es clave si en el futuro se desarrollan fármacos que imiten a Piezo1.
«Hemos descifrado esencialmente cómo el cuerpo convierte el movimiento en huesos más fuertes», afirma Aimin. «Hemos identificado el sensor molecular del ejercicio, Piezo1, y las vías de señalización que controla.»
«Esto nos brinda un objetivo claro para la intervención. Al activar la vía de Piezo1, podemos imitar los beneficios del ejercicio, engañando efectivamente al cuerpo para que piense que está haciendo ejercicio, incluso en ausencia de movimiento.»
Nuestros huesos tienden a debilitarse a medida que envejecemos, y aumenta el riesgo de osteoporosis. Para muchas personas, incluidos los ancianos y las personas frágiles, el ejercicio regular es difícil o imposible. Un tratamiento que pudiera imitar algunos de los beneficios biológicos del ejercicio podría ayudar a proteger a estos grupos de la pérdida ósea.
Sin embargo, un tratamiento de este tipo aún está lejos de ser una realidad. Este estudio se llevó a cabo en modelos de ratones y no en humanos, y manipular un objetivo como Piezo1 debe hacerse con mucha precaución, ya que desempeña muchas funciones en todo el cuerpo. Intentar manipular sus efectos podría causar aún más daño.
No obstante, esta investigación y estudios similares mejoran sustancialmente nuestra comprensión de cómo se desarrolla la osteoporosis. Con el envejecimiento de la población, existe una necesidad real de encontrar formas de mantenerse más saludables por más tiempo.
Relacionado: El ejercicio se perfila como un tratamiento eficaz para la depresión
«Esto ofrece una estrategia prometedora más allá de la fisioterapia tradicional», dice el mecanobiólogo y autor principal Eric Honoré, del Instituto de Farmacología Molecular y Celular de Francia.
«En el futuro, podríamos proporcionar potencialmente los beneficios biológicos del ejercicio a través de tratamientos dirigidos, ralentizando así la pérdida ósea en grupos vulnerables, como los pacientes postrados en cama o aquellos con movilidad limitada, y reduciendo sustancialmente su riesgo de fracturas.»
La investigación fue publicada en Signal Transduction and Targeted Therapy.
