Найден неизвестный костный амортизатор
Баку, 28 марта ( Азер ТАдж) . Ученые из Кембриджа обнаружили ранее неизвестную субстанцию, которая поглощает удар и делает наши кости более устойчивыми к переломам.
Данные исследования, опубликованного в издании Proceedings of the National Academy of Sciences, показывают, что минерал, из которого состоит кость, представляет собой вязкое вещество с крошечными кристаллами, которые могут перемещаться относительно друг друга.
Именно эта «гидравлическая жидкость» делает наши кости очень прочными и устойчивыми к переломам даже при очень больших нагрузках.
Исследования показали, что химический цитрат, побочный продукт метаболизма клеток, смешивается с водой и создает вязкую жидкость, которая заполняет промежутки между нанокристаллами, образующими наши кости. Эта жидкость дает нанокристаллам подвижность, тем самым обеспечивая костям гибкость при одновременном снижении вероятности перелома.
До сих пор о данном встроенном в кости «амортизаторе» ученые ничего не знали. Тем не менее, именно эта особенность служит основой прочности наших костей. Открытие сделали в ходе исследований костных заболеваний, вызывающих повышенную хрупкость костей, таких как остеопороз.
Как оказалось, минерал костей, гидроксиапатит, связан водой и молекулами цитрата. Большая часть кости, возможно около 50%, состоит из этой вязкой жидкости, которая выполняет роль своеобразного амортизационного геля.
Благодаря вязкому цитрату, пластинчатые нанокристаллы легко скользят относительно друг друга - это похоже на две стеклянные пластинки, смоченные водой и скользящие относительно друг друга. Без цитрата все кристаллы кости «сплавляются» в одну монолитную структуру, отчего кость становится хрупкой.
Цитрат представляет собой цепкую молекулу с четырьмя «руками», которые прочно связываются с молекулами кальция. Цитрат держит минеральные кристаллы, предотвращая их слипание и одновременно удерживая воду. Без цитрата вода попросту вытекает из зазоров между минеральными кристаллами, и они начинают слипаться, а кость терять гибкость.
Теперь ученые больше знают о природе костных заболеваний. Здоровое тело поставляет костям кальций, «завернутый» в молекулы цитрата. Это предотвращает образование крупных ломких минеральных кристаллов. При этом здоровая костная ткань имеет белковую ячеистую структуру с маленькими отверстиями, где осаждается кальций.
С возрастом ячейки ремонтируются плохо, отверстия увеличиваются, и вода с цитратом из них выходит. В результате начинают расти большие кристаллы, снижающие прочность кости.
Для того чтобы лечить остеопороз и другие аналогичные болезни, необходимо найти способ предотвратить увеличение размера ячеек в костной ткани.
Другие новости раздела
