Los biofísicos revelan el lenguaje secreto de los huesos
Nuestros huesos tienen los llamados mecanosensores que reaccionan a la presión y se comunican entre sí. "Estos sensores permiten que el hueso se forme donde es mecánicamente necesario y se descomponga en otro lugar", dice Richard Weinkamer del Departamento de Biomateriales. En su investigación han dado un paso decisivo para resolver el misterio de dónde se encuentran estos mecanosensores: Oculto dentro de una estructura de canales en el interior del hueso, una red celular "siente" el estrés óseo externo.
Hueso de ratón: Sección ósea bajo el microscopio de escaneo láser - imagen ampliada de la arquitectura de la red densa y el flujo de fluido
Alexander van Tol; Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung
Esto funciona traduciendo la carga mecánica en un flujo de fluido a través de esta fina red de canales. Hay similitudes entre la red examinada y la red neuronal del cerebro. Puede ser posible sacar conclusiones sobre enfermedades como la osteoporosis o la artrosis, en las que la red tiene una arquitectura modificada.
Los huesos pueden ser entrenados como los músculos. En el curso del estudio, los investigadores de Montreal examinaron huesos de ratón que habían sido sometidos a un "entrenamiento óseo" controlado. En Potsdam, Weinkamer y su equipo utilizaron un microscopio láser de escaneo para obtener imágenes en 3D de la red celular en los huesos entrenados. Los datos de las imágenes se utilizaron para analizar y evaluar redes con millones de canales mediante simulaciones por ordenador que calculan el flujo de fluido a través de la red: "Basándonos en nuestros resultados, estamos convencidos de que las células óseas dentro de las redes pueden percibir el flujo de fluido, comunicarse entre sí y así transmitir información como la 'necesidad de crecimiento óseo' a otras células", dice Alexander van Tol. Y añade: "Los ratones examinados reaccionaron de forma diferente al entrenamiento de los huesos. Un ratón que produjo muy poco hueso nuevo tiene una red cuya arquitectura sólo permite un flujo lento de fluido". Y añade: "Por lo tanto, creemos que lo mismo se aplica a los seres humanos: El hueso puede fortalecerse particularmente bien a través de la actividad física si la estructura de la red dentro del hueso 'sigue el juego'. Este estudio fue el primero no sólo en analizar la arquitectura de red, sino también en evaluar la calidad de esta arquitectura en términos de la percepción de los estímulos mecánicos.
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