Kości mają wpływ na męską płodność

Osteokalcyna, hormon wytwarzany w kościach i regulujący proces ich odbudowy, wpływa na męską płodność - o zaskakującym odkryciu, w którym brała udział para młodych polskich naukowców, Grzegorz i Olga Sumarowie, informuje pismo "Cell".

Odkrycie to może zaowocować nowymi metodami leczenia męskiej niepłodności oraz innych schorzeń związanych z niedoborami testosteronu - uważają autorzy pracy.

- Nasze badania na myszach pokazały, że osteokalcyna, hormon wydzielany przez kości, a dokładniej przez komórki odpowiadające za budowanie tkanki kostnej - osteoblasty, zwiększa wydzielanie testosteronu w jadrach - wyjaśnił PAP dr Grzegorz Sumara, który pracuje obecnie w Centrum Medycznym Uniwersytetu Columbia w Nowym Jorku pod kierunkiem prof. Gerarda Karsenty'ego. Główną rolą tego męskiego hormonu jest regulacja produkcji plemników i płodności samców.

W doświadczeniach na genetycznie zmodyfikowanych myszach, które pozbawiono genu odpowiadającego za produkcję osteokalcyny, naukowcy dowiedli, że hormon ten jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania męskiego układu rozrodczego. - Samce pozbawione osteokalcyny miały zmniejszony poziom testosteronu, mniejszą liczebność plemników i obniżoną płodność - zaznaczył dr Sumara.

Płodność w męskich kościach

- Wychodząc z prostego założenia, że komunikacja pomiędzy dwoma narządami naszego organizmu jest rzadko jednokierunkowa zadaliśmy sobie pytanie, czy szkielet reguluje układ rozrodczy - tłumaczy dr Sumara.

Wstrzyknięcie jej zwykłym samcom powodowało u nich wzrost stężenia testosteronu krążącego we krwi.

Natomiast samice nieprodukujące osteokalcyny nie miały zmian w poziomie estrogenów oraz morfologii i strukturze narządów płciowych.

Dalsze badania wykazały, że u samców, które nie wytwarzały osteokalcyny, komórki Leydiga wytwarzały znacznie mniej enzymów regulujących syntezę testosteronu.

Receptora tego nie znaleziono natomiast w jajnikach.

Szansa dla niepłodnych

- Wydaje się, że opisane mechanizmy mogą dotyczyć również ludzi. Podobnie jak u myszy, ludzkie osteoblasty wydzielają osteokalcynę. Ponadto, receptor osteokalcyny jest obecny na powierzchni komórek produkujących testosteron w jądrach ludzkich. W dodatku większość układów hormonalnych działa niemal w identyczny sposób u ludzi i u myszy - wyjaśnia dr Sumara.

Zdaniem autorów pracy, jeśli wpływ osteokalcyny na syntezę testosteronu zostanie potwierdzony również w badaniach na mężczyznach to prawdopodobnie można będzie wytłumaczyć wiele niezrozumiałych przypadków niepłodności wśród panów. Już teraz naukowcy mogą zacząć poszukiwania mutacji w genie kodującym osteokalcynę lub jej receptor u mężczyzn, którzy nie mogą doczekać się potomka.

- Nasze badania mogą zaowocować w przyszłości rozwojem terapii wspomagającej leczenie bezpłodności u mężczyzn, jak również innych schorzeń wywołanych niedoborami testosteronu - komentuje dr Sumara.

Z tego punktu widzenia szczególnie istotne jest zidentyfikowanie receptora osteokalcyny, co może ułatwić produkcję substancji chemicznych specyficznie wiążących się do niego i działających podobnie jak osteokalcyna.

- Wiemy, że produkcja osteokalcyny zmniejsza się wraz z wiekiem, co jest związane ze zmniejszaniem się liczby komórek budujących tkankę kostna. W dodatku poziom testosteronu, jak i płodność mężczyzn obniża się dramatycznie podczas procesu starzenia się. Potencjalna terapia zastępująca obniżający się poziom osteokalcyny, choć nie zatrzyma procesu starzenia, mogłaby pomoc w leczeniu jego skutków - uważa dr Sumara.

Pracowite kości

W przyszłości naukowcy planują bardziej szczegółowo wyjaśnić mechanizm, na drodze którego osteokalcyna pobudza wytwarzanie testosteronu.

Chcieliby też zrozumieć, dlaczego tkanka kostna reguluje płodność męską, a nie wpływa na płodność samic. - Wydaje mi się, że może to mieć proste ewolucyjne wytłumaczenie - ocenia dr Sumara. - Kości słabną np. w okresach niedożywienia organizmu i lepiej, aby w takim stanie samiec nie miał wysokiego poziomu testosteronu i nie próbował walczyć z silniejszymi od siebie o samice. Takie walki u wielu gatunków zwierząt kończą się tragicznie, zatem lepiej jest poczekać do następnego sezonu rozrodczego, a w międzyczasie się wzmocnić.

Jak ocenia badacz, możliwe też jest, że inne komórki w kościach wydzielają jakiś jeszcze niezidentyfikowany hormon, który będzie specyficznie regulował żeński układ płciowy.

Naukowcy liczą, że dalsze prace przyniosą jeszcze wiele zaskakujących odkryć na temat roli tkanki kostnej w organizmie.