Pri starnutí osteocyty postupne strácajú časť svojej mechanosenzorickej a regulačnej schopnosti. Ich sieť je menej prepojená, niektoré bunky odumierajú alebo vstupujú do bunkovej senescencie a na rovnaký mechanický podnet môžu reagovať slabšie. To môže prispievať k úbytku kostnej hmoty a vyššiemu riziku zlomenín.
1. Sieť osteocytov sa zhoršuje
Osteocyty sú prepojené dlhými výbežkami v lakunárno-kanalikulárnej sieti. S pribúdajúcim vekom sa pozoruje:
- menej bunkových výbežkov;
- menej kanálikov okolo osteocytov;
- horšia komunikácia medzi bunkami;
- zmeny tvaru a veľkosti lakún;
- väčšia mineralizácia alebo zúženie niektorých kanálikov.
Niektoré štúdie opisujú pokles počtu kanálikov približne o 30%, hoci rozsah zmien závisí od veku, pohlavia, typu kosti a zdravotného stavu. Menej prepojená sieť môže sťažiť prenos živín, signálov aj mechanických podnetov.cdn.who
2. Osteocyty horšie vnímajú zaťaženie
Staršie osteocyty môžu potrebovať väčšiu deformáciu kosti, aby spustili rovnakú anabolickú odpoveď ako mladšie bunky. Inými slovami, na rovnakú záťaž reagujú menej citlivo.
Možné príčiny zahŕňajú:
- zmeny bunkového tvaru;
- kratšie alebo menej početné výbežky;
- poškodenie cytoskeletu;
- zmeny mechanosenzitívnych iónových kanálov;
- zmeny prúdenia tekutiny v kanálikoch;
- stvrdnutie alebo nadmerná mineralizácia
3. Viac osteocytov odumiera
S vekom sa zvyšuje riziko osteocytovej apoptózy, teda programovanej bunkovej smrti. Prispievať k tomu môžu:
- oxidačný stres;
- poškodenie mitochondrií;
- hromadenie poškodených bunkových súčastí;
- zhoršená autofágia;
- dlhodobý nedostatok mechanického zaťaženia;
- nedostatok pohlavných hormónov, najmä po menopauze;
- niektoré lieky a chronické ochorenia.
Odumreté osteocyty už nedokážu spoľahlivo koordinovať prestavbu kosti. Okolie ich lakún sa môže stať miestom, kde sa začína poškodenie alebo odbúravanie kostnej matrix.
4. Mení sa tvorba signálnych molekúl
Staršie alebo poškodené osteocyty môžu meniť produkciu látok, ktoré riadia rovnováhu medzi tvorbou a odbúravaním kosti. Významné sú najmä:
- sklerostín – tlmí Wnt/β-katenínovú dráhu a tvorbu kosti osteoblastmi;
- RANKL – podporuje vznik a aktivitu osteoklastov;
- Dkk-1 – ďalší inhibítor Wnt signalizácie;
- rôzne zápalové signály a SASP faktory pri bunkovej senescencii.
Ak sa posunie rovnováha smerom k väčšiemu odbúravaniu a menšej tvorbe, kostná hmota a mikroštruktúra sa postupne zhoršujú.
5. Senescentné osteocyty zostávajú aktívne
Bunka v senescencii sa už normálne nedelí, ale nemusí okamžite odumrieť. Môže uvoľňovať tzv. SASP, súbor zápalových a regulačných molekúl, ktoré ovplyvňujú susedné bunky a okolité tkanivo.
To môže podporovať:
- chronický nízky zápal;
- horšiu komunikáciu v osteocytovej sieti;
- zmenu aktivity osteoblastov a osteoklastov;
- zhoršenie kvality kostnej matrix.
Výskum senescencie osteocytov je stále aktívny a nie všetky mechanizmy sú už úplne objasnené.
6. Dôsledok: kosť sa horšie prispôsobuje
Zdravá kosť sa neustále prispôsobuje mechanickému zaťaženiu. Pri starnutí však osteocyty:
- slabšie zachytávajú deformáciu a prúdenie tekutiny;
- horšie prenášajú signál cez bunkovú sieť;
- častejšie odumierajú alebo vstupujú do senescencie;
- môžu vytvárať viac signálov podporujúcich odbúravanie;
- menej účinne stimulujú tvorbu novej kosti.
Výsledkom nemusí byť iba nižšia kostná hustota, ale aj horšia mikroštruktúra, väčšia krehkosť a slabšia schopnosť kosti opravovať drobné poškodenia.
Dá sa tento proces ovplyvniť?
Starnutie osteocytov nemožno úplne zastaviť, ale zdravie kostí možno podporiť:
- pravidelným silovým tréningom;
- chôdzou a primeranou záťažou v stoji;
- cvičením rovnováhy na prevenciu pádov;
- dostatkom bielkovín, vápnika a vitamínu D podľa individuálnej potreby;
- nefajčením;
- obmedzením nadmerného alkoholu;
- liečbou osteoporózy, ak je diagnostikovaná;
- prevenciou dlhodobej nehybnosti.
Pri osteoporóze alebo po zlomenine treba intenzitu cvičenia prispôsobiť riziku a konzultovať ju s lekárom alebo fyzioterapeutom.
