Ossa curve e l’aumentata resistenza alle fratture
Le nostre ossa sono naturalmente curve. Questo non per problemi posturali ma, secondo un recente studio, per preservarne l’elasticità e la resistenza alle fratture.
Una ricerca condotta dal Royal Veterinary College (RVC), in collaborazione con il Max Planck Institute of Colloids and Interfaces e University College London (UCL), ha trovato nuove intuizioni su come un osso agisca come un organo per regolare la sua forma e il suo spessore per proteggersi dalla rottura.
Le ossa possono cambiare forma durante la nostra vita regolando finemente la formazione ossea e i processi di riassorbimento. Questi processi, spesso, sono una risposta a forze che premono, tirano e torcono lo scheletro durante i movimenti e l’esercizio quotidiano.
Lo scopo di questa modellatura è limitare qualsiasi rischio di frattura.
Il team di ricerca ha cercato di capire perché la maggior parte delle nostre ossa sono curve e se l’obiettivo di questi cambiamenti di forma è prevenire la frattura.
Durante questo studio, il team sapeva che probabilmente anche altre importanti domande avrebbero avuto risposta, ad esempio, se gli effetti benefici dell’esercizio fisico sui nostri scheletri possano essere di lunga durata.
I ricercatori hanno usato metodi computazionali per monitorare i cambiamenti di forma in un intero osso per un lungo periodo dopo un’esposizione controllata a un forza nota. Il team ha adottato un nuovo approccio per quantificare la formazione ossea 3D e le superfici di riassorbimento e in che modo si riferiscono allo stress locale nel tessuto osseo.
La ricerca è stata intrapresa per rivelare la posizione e l’estensione del riassorbimento e della formazione correlati alla forza a tutto il livello osseo. Inoltre, un altro obiettivo dello stusio era determinare se i cambiamenti siano, come previsto da molti anni, rapidamente reversibili.
Il processo di curvatura deve essere altamente mirato
I risultati indicano che la risposta dell’osso a queste forze varia sulla lunghezza per rendere l’osso più curvo e che questi cambiamenti di forma hanno una vita molto lunga. I ricercatori hanno scoperto che il processo di curvatura deve essere altamente mirato; alcuni guadagni a breve termine sono stati rapidamente persi attraverso il riassorbimento, ma altri sono stati preservati.
Dalla mappatura nel tempo, i ricercatori hanno dimostrato che i cambiamenti ossei reversibili inizialmente avevano come target sia il riassorbimento locale sia la formazione. È stata una sorpresa per il team osservare che gli aumenti invece che risultavano conservati della curvatura ossea operino indipendentemente dai livelli di stress locale.
Alcuni benefici del carico correlato all’esercizio scompariranno gradualmente, altri verranno preferibilmente mantenuti.
Inoltre sembra che una maggiore curvatura generi un meccanismo in grado di prevedere il modo migliore per rispondere alle forze fisiologiche in futuro.
I cambiamenti nella curvatura non compromettono la forza, Hajar Razi, ricercatore presso l’Istituto Max Planck, spiega: “Sappiamo da tempo che l’osso si adatta alle forze meccaniche, qui in questo studio dimostriamo che, a livello di organo, questo adattamento non è lineare rispetto agli stimoli meccanici locali. In effetti, la risposta ossea alla stimolazione meccanica che abbiamo osservato implica un adattamento a un obiettivo più grande: ottenere una curvatura ossea più ampia regolata per la prevedibilità del carico. ”
Questo studio implica che nuove terapie ossee “intelligenti”, che preservano curvatura per resistere alla frattura, potrebbero essere più efficaci e aiutare le ossa a mantenere la propria elasticità.
Qui lo studio completo:
- Lasting organ level bone mechanoadaptation is unrelated to local strain (advances.sciencemag.org)
