Исследование, опубликованное в журнале Endocrinology, также показывает, что упражнения могут уменьшить объем костного жира, вызванный высокими дозами лекарства от диабета росиглитазон, которое продается под торговой маркой Avandia.
«Эти препараты не являются препаратами первого или второго ряда для лечения диабета 2 типа, но некоторые пациенты их принимают», — сказала первый автор исследования Майя Стайнер, доктор медицины, доцент медицины. "И мы знаем, что в разработке находятся лекарства, которые воздействуют на те же клеточные пути, что и розиглитазон. Мы считаем, что врачи и пациенты должны лучше понимать взаимосвязь между диабетом, некоторыми лекарствами и их часто драматическим влиянием на здоровье костей."
Согласно исследованию Стайнера, розиглитазон влияет на костный жир, усиливая критический фактор транскрипции, называемый PPAR — рецептор, активируемый пролифератором пероксисом, — который регулирует экспрессию определенных генов в ядрах клеток. По сути, розиглитазон выводит глюкозу из крови, чтобы снизить уровень сахара в крови и лечить диабет. Но эта глюкоза затем превращается в липидные капли — жир. Другие исследователи показали, что часть этого жира хранится в тканях, например, в животе.
Последнее исследование Стайнера показало, что этот препарат также заставляет жир накапливаться внутри костей.
«Во-первых, мы были удивлены огромным количеством костного жира, вызванным розиглитазоном», — сказал Стайнер. "Изображения были просто потрясающими. Кроме того, лекарство настолько мощное, и мы использовали такую высокую дозу, что не думали, что упражнения сильно уменьшат жировые отложения, если вообще уменьшат его.
Но упражнения действительно уменьшили объем костного жира примерно на 10 процентов, что было похоже на уменьшение, которое, как мы сообщали, наблюдали у мышей, которым не давали препарат, а вместо этого кормили диетой с высоким содержанием жиров."
Стайнер сказала, что многие из ее пациентов были удивлены, узнав, что некоторые лекарства от диабета могут отрицательно влиять на здоровье костей. Она также сказала, что диабет сам по себе может навредить костям.
Avandia потеряла популярность около десяти лет назад из-за побочных эффектов, связанных с сердцем. Врачи все еще могут назначать препарат, но он уже не так популярен, как раньше.
Его двоюродный брат пиоглитазон также по-прежнему доступен и, как было показано, вызывает меньше побочных эффектов, связанных с сердцем, сказал Стайнер, но он также не используется в качестве препарата первой или второй линии для лечения диабета.
Тем не менее, другие разрабатываемые препараты, которые могут быть близки к одобрению FDA, снижают уровень сахара в крови за счет усиления пути PPAR. Эти препараты называют агонистами фактора роста фибробластов-21.
«Ранние отчеты показывают, что те же проблемы с костями возникают и с этими новыми препаратами», — сказал Стайнер. "Врачи и пациенты должны знать об этом."
Костный жир, как правило, не так хорошо изучен, как другие жировые отложения.
«Наша область только начинает изучать костный жир и его последствия для пациентов», — сказал Стайнер.
Но она сказала, что чем больше костного жира, тем меньше костной ткани, что увеличивает риск переломов костей.
У всех нас есть жир в костях. Это просто вопрос того, сколько.
Стайнер сказал, что одни и те же стволовые клетки в нашем костном мозге создают костные и жировые клетки. Ранее Стайнер использовал новую технику окрашивания осмием, чтобы визуализировать, что диета с высоким содержанием жиров увеличивает жировые отложения в костях мышей, так же как диета с высоким содержанием жиров увеличивает жир на животе.
По-прежнему существуют разные теории о том, как увеличивается количество жира в костях из-за диеты с высоким содержанием жиров и как упражнения его снижают. Стайнер сказал, что упражнения могут заставить стволовые клетки костного мозга создавать больше костных клеток вместо жировых.
Или, возможно, упражнения заставляют организм использовать костный жир в качестве топлива.
«Возможно, костный жир — это просто еще одно депо, хороший запас энергии, который позволяет костным клеткам делать то, что им нужно, чтобы кости становились сильнее», — сказал Стайнер.
Как бы то ни было, упражнения способствуют здоровью костей. В своих исследованиях команда Стайнера добавила беговое колесо в клетку для мыши.
Мыши — прирожденные бегуны. Ночью они пробежали несколько миль на колесе. Затем команда Стайнера измерила эффект бега. (см. изображения) Даже на высоких дозах силового препарата, такого как розиглитазон, мыши, которые тренировались, показали значительное уменьшение костного жира.
Стайнер сказала, что ее результаты еще не имеют прямого отношения к человеческой деятельности. Для людей бег не так естественен.
Но она сказала, что по-прежнему будет посоветовать пациентам с риском ухудшения здоровья костей найти упражнение, которое им подходит; по умолчанию будут очень долгие прогулки.
Кроме того, Стайнер надеется сотрудничать с учеными, занимающимися физическими упражнениями, в Университете Северной Каролины в Чапел-Хилл, чтобы использовать передовые технологии МРТ для визуализации влияния упражнений на здоровье костей человека.