Descoberto hormônio que previne a perda óssea durante a lactação e pode um dia ser usado para tratar a osteoporose

Um hormônio¹ recém-descoberto em camundongos pode resolver o mistério de longa data de como os ossos adultos permanecem fortes durante o estresse da amamentação². A descoberta, publicada na revista Nature, pode levar a novos tratamentos para osteoporose³, uma condição na qual os ossos se tornam fracos e quebradiços.

Por décadas, não estava claro como os ossos mantêm a força durante a amamentação², quando o corpo retira cálcio dos ossos para produzir leite rico em nutrientes. A amamentação² também reduz os níveis de estrogênio, um hormônio¹ essencial para a saúde⁴ esquelética. Apesar disso, a lactação⁵ só causa quedas temporárias na massa óssea que são resolvidas entre 6 e 12 meses após o término da amamentação².

Ao conduzir uma pesquisa não relacionada a esse enigma, Holly Ingraham, da Universidade da Califórnia, em São Francisco, e seus colegas descobriram que inibir a produção de estrogênio ao atingir receptores em uma área do hipotálamo⁶ do cérebro⁷, na verdade, fortaleceu os ossos em camundongos fêmeas.

“Foi um pouco paradoxal⁸ porque aqui estamos nos livrando da sinalização de estrogênio, que você considera benéfica para os ossos, e criando fêmeas com esses ossos extremamente densos”, diz Ingraham.

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Para descobrir o porquê, ela e seus colegas criaram camundongos fêmeas que não tinham esses receptores de estrogênio, o que fez com que tivessem ossos excepcionalmente fortes. Eles então cirurgicamente anexaram os animais a outros camundongos fêmeas que tinham os receptores, conectando seus sistemas circulatórios.

Após 17 semanas, o volume ósseo aumentou em 152 por cento, em média, nos camundongos anexados àqueles com ossos fortes. Isso sugeriu que uma substância responsável pelo fortalecimento dos ossos estava circulando no sangue¹⁰, então poderia passar dos camundongos sem os receptores para aqueles com eles. Experimentos subsequentes revelaram que essa substância era um hormônio¹ cerebral chamado CCN3.

Os pesquisadores então mediram o CCN3 nos cérebros de camundongos fêmeas antes de engravidarem e depois de darem à luz, revelando que ele é produzido apenas durante a lactação⁵. Além disso, o bloqueio do hormônio¹ reduz a massa óssea em camundongos lactantes¹¹, sugerindo que pode ser a molécula misteriosa que previne a perda óssea na lactação⁵. Essa descoberta também levanta a possibilidade de usar CCN3 para reparar ossos em outros contextos.

Para explorar isso mais a fundo, os pesquisadores aplicaram um adesivo contendo CCN3 em quatro camundongos machos com fraturas ósseas. Um número igual de animais recebeu um adesivo sem o hormônio¹. Todos os roedores tinham 2 anos de idade, aproximadamente igual a 69 anos de idade em humanos.

Após três semanas, o volume ósseo era 240 por cento maior, em média, em camundongos com o adesivo de CCN3 do que naqueles sem ele. Isso sugere que o CCN3 pode ajudar a tratar ou mesmo prevenir a osteoporose³, que afeta mais de 12 por cento dos adultos com 50 anos ou mais nos EUA.

No entanto, não sabemos se essas descobertas serão traduzidas para as pessoas, diz Ingraham. Ela e seus colegas estão desenvolvendo um exame de sangue¹⁰ para CCN3, o que permitiria que eles vissem se o hormônio¹ aumenta em quem está amamentando.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem esse hormônio¹ cerebral materno que constrói ossos.

Eles relatam que, em mães lactantes¹¹, a alta demanda de cálcio (Ca2+) para produção de leite desencadeia perda óssea significativa. Embora o estrogênio normalmente neutralize a reabsorção óssea excessiva promovendo a formação óssea, esse esteroide sexual cai vertiginosamente durante esse período pós-parto.

Neste estudo, relata-se que o fator 3 da rede de comunicação celular (CCN3) derivado do cérebro⁷, secretado pelos neurônios¹² KISS1 do núcleo arqueado (ARC^KISS1), preenche esse vazio e funciona como um potente fator osteoanabólico para construir ossos em mulheres lactantes¹¹.

Os pesquisadores começaram mostrando que o fenótipo¹³ ósseo denso específico para mulheres relatado anteriormente se origina de um fator humoral¹⁴ que promove a massa óssea e atua nas células-tronco¹⁵ esqueléticas para aumentar sua frequência e potencial osteocondrogênico. Este fator circulatório foi então identificado como CCN3, um hormônio¹ derivado do cérebro⁷, dos neurônios¹² ARC^KISS1, que é capaz de estimular a atividade das células-tronco¹⁵ esqueléticas de camundongos e humanos, aumentar a remodelação óssea e acelerar o reparo de fraturas em camundongos jovens e velhos de ambos os sexos.

O papel do CCN3 na fisiologia¹⁶ feminina normal foi revelado após a detecção de uma explosão de expressão de CCN3 nos neurônios¹² ARC^KISS1 coincidente com a lactação⁵. Após a redução do CCN3 nos neurônios¹² ARC^KISS1, as mães lactantes¹¹ perderam osso e falharam em sustentar sua progênie quando desafiadas com uma dieta pobre em cálcio.

Essas descobertas estabelecem o CCN3 como um potencialmente novo hormônio¹ osteoanabólico terapêutico para ambos os sexos e definem um novo hormônio¹ cerebral materno para garantir a sobrevivência¹⁷ das espécies em mamíferos.