Известно, что по мере старения костная масса и функция иммунной системы истощаются. До сих пор ученые мало знают о механизмах, приводящих к этим последствиям. Предыдущие исследования показали, что упражнения улучшают состояние костей и иммунитет. Теперь авторы определили, как это происходит.

В новой работе ученые изучали подмножество клеток LepR+, которые производят остеолектин, необходимый для поддержания костей. Оказалось, что они располагаются исключительно вокруг мелких артерий в костном мозге и поддерживают предшественников лимфоидных клеток за счет синтеза фактора стволовых клеток (SCF).

Эксперименты на моделях мышей показали, что удаление SCF из LepR+ клеток истощает лимфоидных предшественников, а также снижает функцию иммунного ответа на бактериальную инфекцию.

Затем ученые решили выяснить, можно ли изменить естественный механизм истощения костных и иммунных клеток с помощью физической нагрузки. Для этого они поместили в клетки грызунов беговые колеса и стали наблюдать за изменениями в состоянии мышей.

Кости мышей после регулярных тренировок становились крепче, а количество LepR+ клеток и предшественников лимфоидных клеток увеличивалось. Это было первым доказательством, что механическая стимуляция регулируют эту область костного мозга.

Затем ученые выяснили, что рецептор Piezo1 на поверхности LepR+ клеток реагирует на механическую силу и передает сигналы внутри клетки. Когда Piezo1 удаляли, то LepR+ клетки и предшественники лимфоидных клеток истощались, что ослабляло кости и нарушало работу иммунной системы.

«Мы думаем, что нашли новый важный механизм, с помощью которого упражнения повышают иммунитет и укрепляют кости», — заявил автор работы Шон Моррисон. Результаты указывают на новый способ укрепления костей и иммунной системы с помощью упражнений, добавил ученый.

В другом исследовании группа авторов пришла к выводу, что регулярные физические нагрузки предотвращают хроническое воспаление. Они показали, что спорт также эффективен, как и противовоспалительные препараты.