Czy kości wiedzą, która jest godzina? Coraz więcej badań wskazuje, że ich przebudowa podlega rytmowi dobowemu

Kości mogą wydawać się najbardziej trwałą częścią naszego ciała: twardą, solidną i ukształtowaną. W rzeczywistości nieustannie się przebudowują. Każdego dnia wyspecjalizowane komórki usuwają starą tkankę kostną i zastępują ją nową. W ten sposób przez całe życie kości się odnawiają, a odpowiedzialne za to komórki działają zgodnie z własnym rytmem dobowym, podobnie jak inne procesy regulujące sen, apetyt czy aktywność organizmu.

Biorą w tym udział dwa główne rodzaje komórek. Osteoklasty usuwają starą lub uszkodzoną tkankę kostną, a osteoblasty wytwarzają w jej miejsce nową. Badacze wykazali, że oba procesy zmieniają swoją intensywność w ciągu doby: rozkład tkanki kostnej jest zwykle największy wcześniej w ciągu dnia, natomiast jej odbudowa nasila się później. Wewnętrzny zegar komórek kostnych prawdopodobnie pomaga rozdzielić te dwa etapy tak, by każdy z nich zachodził w odpowiedniej porze.

W regulowaniu tego rytmu uczestniczy melatonina. Często nazywa się ją hormonem snu, ale trafniej byłoby określić ją jako hormon ciemności. Gdy wieczorem robi się ciemniej, jej stężenie wzrasta i daje organizmowi sygnał, że zaczęła się noc, niezależnie od tego, czy już śpimy.

W tkance kostnej melatonina prawdopodobnie hamuje aktywność osteoklastów i sprzyja działaniu osteoblastów. Zarówno jej stężenie, jak i wskaźniki tworzenia nowej tkanki kostnej osiągają najwyższe wartości nocą. Może to oznaczać, że nawyki zaburzające naturalny rytm wydzielania melatoniny, takie jak korzystanie z ekranów późnym wieczorem, nieregularny sen czy późne posiłki, wpływają również na procesy odpowiedzialne za prawidłową przebudowę kości.

Z wiekiem rytmy dobowe stają się mniej wyraźne. Naukowcy podejrzewają, że osłabienie działania zegara biologicznego może być jednym z powodów, dla których częściej dochodzi wtedy do utraty masy kostnej, osteoporozy i złamań. Sztuczne światło i nieregularny tryb życia mogą dodatkowo zaburzać te mechanizmy. Pojawia się więc pytanie, czy przywrócenie bardziej regularnego rytmu dnia mogłoby pomagać chronić kości.

Leczyć zgodnie z zegarem biologicznym

Na tym opiera się medycyna okołodobowa: znaczenie ma nie tylko to, jaki lek pacjent otrzymuje, lecz także pora jego podania. Pierwsze badania wskazują, że może to mieć znaczenie także dla kości. W jednym z eksperymentów na zwierzętach melatonina skuteczniej chroniła tkankę kostną, gdy podawano ją w dzień, a nie w nocy, co jest zaskakujące w przypadku hormonu kojarzonego przede wszystkim z ciemnością. To dopiero wstępny wynik, ale pokazuje, jak wiele pozostaje do wyjaśnienia w kwestii wpływu rytmu dobowego na organizm.

Nawyki sprzyjające prawidłowemu rytmowi dobowemu prawdopodobnie służą również kościom. Regularne godziny snu i wstawania, kontakt ze światłem dziennym rano, wcześniejsze posiłki oraz uporządkowany plan dnia pomagają utrzymać zegar biologiczny w prawidłowym rytmie. Szczególne znaczenie może to mieć dla osób pracujących zmianowo, których tryb życia często pozostaje w sprzeczności z naturalnym cyklem dnia i nocy.

Znaczenie może mieć także pora ćwiczeń. Kości prawdopodobnie silniej reagują na obciążenie mechaniczne w tej części doby, w której organizm jest naturalnie bardziej aktywny. Możliwe więc, że nie tylko sam wysiłek, ale również jego pora wpływa na to, jak bardzo korzysta na nim układ kostny.

Zmian zachodzących w kościach nie zauważamy z dnia na dzień. Przebudowują się przez lata i reagują na codzienne nawyki podobnie jak inne części organizmu. Sen, światło czy pora posiłków mogą wydawać się odległe od zdrowia kości, ale również one wpływają na rytm, w jakim tkanka kostna jest rozkładana i odbudowywana.

Autorzy

Atykuł „Bones are much more dynamic than scientists once believed – they even have a daily rhythm” został opublikowany w serwisie The Conversation.