Примером того, как заболевания по-разному развиваются у мужчин и женщин, является новое исследование, опубликованное в журнале Matrix Biology, которое выявило специфичный для мужского пола биологический механизм, с помощью которого печень влияет на здоровье костей.
Исследователи из Университета Макгилла в Канаде идентифицировали плазменный фибронектин — белок, синтезируемый печенью и циркулирующий в кровотоке, — как важный регулятор образования костной ткани исключительно у представителей мужского пола, что дает потенциальный ключ к пониманию того, почему мужчины с заболеваниями печени непропорционально подвержены остеопорозу и связанным с ним нарушениям плотности костной ткани.
Традиционно остеопороз в основном характеризовался как возрастное заболевание, возникающее в результате внутренних изменений в микросреде костей, с более высокой распространенностью у женщин в постменопаузе из-за снижения уровня гормонов.
По крайней мере одна из трех женщин и один из пяти мужчин в течение жизни получают перелом из-за остеопороза.
Однако данное исследование ставит под сомнение существующую парадигму, демонстрируя, что печень, традиционно известная своей ролью в метаболизме и детоксикации, активно способствует поддержанию прочности скелета за счет системного высвобождения фибронектина в плазму. Содержание этого белка в системном кровотоке значительно выше у мужчин, и его уровень резко снижается при патологии печени. Это говорит о том, что мужчинам в большей степени, чем женщинам, важен этот белок для поддержания прочности костей.
Около 60 % случаев остеопороза у мужчин являются вторичными по отношению к другим основным заболеваниям. Женщины теряют костную массу в первую очередь из-за гормональных изменений в период менопаузы, но и мужчины тоже теряют костную массу, особенно после 50 лет, однако причины этого явления менее понятны.
Плазменный фибронектин функционирует как циркулирующий гликопротеин внеклеточного матрикса, который накапливается в костном матриксе, где модулирует трабекулярную костную массу и способствует остеогенной активности. В лабораторных условиях у самцов мышей, генетически модифицированных с целью устранения продукции фибронектина в печени, исследователи наблюдали выраженные нарушения в формировании костей и уменьшение костной массы. Напротив, у самок не наблюдалось таких нарушений при подавлении продукции фибронектина в печени, что подчеркивает явный половой диморфизм в молекулярных путях, регулирующих ремоделирование костей.
Очевидна биологическая разница в регуляции костного гомеостаза. В то время как колебания уровня эстрогена лежат в основе большинства изменений скелета, наблюдаемых у женщин, мужчины, по-видимому, полагаются на фибронектин, вырабатываемый печенью, для сохранения плотности костей.
Дальнейший молекулярный анализ показал, что циркулирующий фибронектин способствует дифференцировке и активности остеобластов, усиливая архитектуру трабекулярной кости и механическую прочность. Механизм, по-видимому, включает взаимодействие фибронектина с интегриновыми рецепторами на костных клетках, активируя внутриклеточные сигнальные каскады, имеющие ключевое значение для производства внеклеточного матрикса и минерализации. Этот системный механизм действия коренным образом меняет традиционное представление об остеогенезе, сосредоточенное на костях, подчеркивая роль гепатоскелетной эндокринной оси, модулирующей анаболизм костей.
Клинические корреляции показали, что уровни фибронектина в сыворотке крови у пожилых мужчин положительно коррелируют с показателями минеральной плотности костей, что указывает на этот белок, секретируемый печенью, как на потенциальный биомаркер для оценки здоровья костей.
Это открытие переопределяет остеопороз не просто как заболевание скелета, но как системное состояние, определяемое взаимодействием между органами, а также может объяснить, почему остеопороз у мужчин часто возникает как осложнение сопутствующих заболеваний, таких как хроническая болезнь печени.