Пожилые женщины заживают переломы костей медленнее, чем мужчины. Теперь команда ученых обнаружила, что однократная локализованная доставка эстрогена к перелому может ускорить заживление у мышей в постменопаузе. Полученные результаты могут иметь значение для того, как в будущем будут лечить переломы у женщин.

Ежегодно в США у взрослых в возрасте 65 лет и старше происходит более 250 000 переломов тазобедренного сустава, три четверти из которых составляют женщины. В течение года от 15 до 36% пациентов с переломом тазобедренного сустава умрут. Несмотря на ошеломляющий гендерный разрыв, он неудивителен, учитывая, что больше женщин, чем мужчин, страдают остеопорозом, заболеванием, которое ослабляет кости. И все же только недавно научное сообщество переключило свое внимание на понимание этого различия.

"Большинство исследований стволовых клеток проводится на самцах животных. На самом деле очень мало исследований было проведено на женщинах", - сказал член Альянса Ву Цай Чарльз Чан, доктор философии, доцент кафедры хирургии Стэнфордского университета и соавтор статьи, опубликованной 30 октября в Nature Communications. "Исследование давно назрело, особенно вопрос о том, почему женщины исцеляются иначе, чем мужчины".

Кость - это живой орган, который постоянно строит и перестраивает свои ткани. Также известно, что мужчины и женщины отличаются по своей иммунной системе, и что иммунная система человека происходит из костного мозга — губчатой ткани, содержащей стволовые клетки.

Это мышление привело Чена к исследованию стволовых клеток как потенциального виновника различных результатов заживления. Чтобы определить, существуют ли различия в скелетных стволовых клетках у мужчин и женщин, Чан объединился с доктором Джорджем Янгом, профессором хирургии Университета Алабамы в Бирмингеме и соавтором исследования.

Их догадка подтвердилась. Они обнаружили, что скелетные стволовые клетки мыши и человека зависят от эстрогена и что эстроген непосредственно регулирует пролиферацию костей на уровне стволовых клеток. Поскольку эстроген обычно поступает из яичников, команда затем хирургическим путем удалила яичники у самок мышей, чтобы вызвать состояние, похожее на менопаузу. Затем они ввели локализованный эстроген в место перелома, используя то, что по сути представляет собой измельченную таблетку, которая наносится непосредственно на рану.

Команда смогла восстановить скелетные стволовые клетки до исходного уровня и ускорить заживление у мышей без яичников. Поразительно, но команда показала, что локализованный эстроген также спас скелетные стволовые клетки у самок мышей в постменопаузе. Однако переломы у самцов мышей не реагировали на доставку эстрогена. Вот тут-то и проявляется половой диморфизм: эстроген действует на женские скелетные стволовые клетки, но не на мужские.

"Оказывается, что эти мужские скелетные стволовые клетки не экспрессируют тот же тип рецептора эстрогена, что и женские", - добавил Чан. "Они экспрессируют рецептор эстрогена 1, но не 2".

В то время как инъекции эстрогена женщинам в период менопаузы могут помочь укрепить их кости, введение эстрогена системно, а не локально, приводит к таким рискам, как рак молочной железы, рак яичников и многое другое.

"Знание того, что скелетные стволовые клетки на самом деле сами экспрессируют рецепторы, позволяет нам найти альтернативную стратегию лечения переломов костей системным эстрогеном", - сказал Чан. "Итак, теперь, если Нана упадет и сломает бедра, мы сможем собрать ее таз обратно и локально выпустим немного эстрогена, чтобы кость зажила".

Выводы команды в один прекрасный день могут помочь женщинам, страдающим от переломов и остеопороза, а также послужить основой для проведения операций по подтверждению гендерной принадлежности и имплантации зубов. Чан и его команда надеются вскоре начать клинические испытания.

"Все это очень волнующе", - сказал Чан. "Я думаю, что стволовые клетки станут ключом к тому, что позволит нам оптимизировать заживление у пациентов".