Cercetătorii din Leipzig au găsit un „buton biologic” care ar putea inversa osteoporoza

Osteoporoza este una dintre manifestările sensibile ale înaintării în vârstă. Ea afectează mai ales femeile. Partea vizibilă este că ele scad în înălțime, consecința directă a pierderii unei mari părți din masa osoasă. Partea mai puțin vizibilă, dar care generează fracturi și imobilitate i-a determknat pe cercetători să încerce imposibilul.

Osul pare o structură statică, dar este unul dintre cele mai dinamice țesuturi din corpul uman: se demolează și se reconstruiește continuu, într-un echilibru subtil între două tipuri de celule antagoniste. Osteoblastele construiesc os nou; osteoclastele descompun osul vechi. Osteoporoza apare atunci când balanța se înclină în direcția greșită — când demolarea depășește construcția — iar oasele devin fragile, poroase și vulnerabile la fracturi.

Tratamentele actuale pot încetini acest proces, dar niciun medicament disponibil în prezent nu poate inversa complet pierderea osoasă deja produsă. Un studiu publicat în 2025 în revista Signal Transduction and Targeted Therapy, una dintre publicațiile de referință în domeniu, și intens reanalizat în 2026 de comunitatea științifică și medicală internațională propune o direcție cu totul nouă. Un receptor celular puțin studiat, denumit GPR133, s-ar putea dovedi cheia unui tratament care nu doar stopează pierderea osoasă, ci o și reconstruiește, potrivit SciTechDaily.

Ce este GPR133 și de ce a trecut neobservat atât de mult timp

Cercetătorii de la Universitatea din Leipzig, Germania, și Universitatea Shandong, China, au identificat receptorul celular GPR133 (cunoscut și sub denumirea ADGRD1) ca jucând un rol crucial în densitatea osoasă, prin intermediul celulelor constructoare de os numite osteoblaste.

GPR133 face parte din familia receptorilor de adeziune cuplați cu proteina G (aGPCR). E o clasă de proteine prezente pe suprafața celulelor care recepționează semnale din mediu și le traduc în răspunsuri biologice. Această familie de receptori rămâne relativ neexplorată, deși multe medicamente larg utilizate acționează pe receptori din aceeași familie mai largă. Tocmai de aceea GPR133 reprezintă un candidat intrigant pentru dezvoltarea de medicamente.

Studiile genetice umane oferiseră deja un indiciu prețios. Variante ale genei GPR133 fuseseră anterior asociate cu diferențe în densitatea minerală osoasă și în înălțimea corporală, ceea ce i-a determinat pe oamenii de știință să studieze mai atent proteina pe care o codifica această genă. Noua cercetare demonstrează că receptorul este implicat direct în biologia formării și menținerii oaselor.

Cum „ascultă” osul mișcarea și cum o transformă în forță

La nivel molecular, GPR133 reglează funcția și diferențierea osteoblastelor printr-un mecanism de activare dual — combinând interacțiunea cu ligandul său endogen, proteina tirozin kinaza 7 (PTK7), și forțele mecanice. În osul viu, receptorul este activat prin interacțiunea celulelor osoase vecine și prin forțele mecanice. Este exact tipul de semnale fizice pe care oasele le experimentează în mod natural în timpul mișcării și al solicitărilor cotidiene.

Odată activat, GPR133 declanșează o cascadă de semnalizare care implică acumularea de AMP ciclic (cAMP) și activarea ulterioară a căii β-catenin, esențiale pentru diferențierea osteoblastelor. Rezultatul a uimit. Sunt stimulate celulele care construiesc os și inhibate cele care îl descompun. Oasele devin mai rezistente și mai dense.

Experimentele pe șoareci fără receptor și șoareci cu osteoporoză postmenopauză

Echipa a rulat experimente pe șoareci în care gena era fie absentă, fie putea fi activată cu o substanță chimică numită AP503. În absența genei GPR133, șoarecii au crescut cu oase fragile, cu caracteristici tipice ale osteoporozei. Masa corticală era redusă și trabecularizarea scăzută la nivelul femurului și vertebrelor.

Dar când receptorul era prezent și activat cu AP503, producția de os și rezistența mecanică s-au îmbunătățit semnificativ. Patru săptămâni de tratament cu AP503 au crescut volumul osos, rata de formare osoasă și rezistența mecanică la animale cu GPR133 funcțional.

Testul decisiv a venit pe un model de osteoporoză postmenopauză. În modelul de ovariectomie, abordarea experimentală standard pentru a mima osteoporoza postmenopauză, AP503 a readus mai mulți parametri osoși la niveluri apropiate de normal. A normalizat parțial și modificările la nivelul osteoblastelor, osteocitelor și osteoclastelor. Efectele terapeutice au cuprins atât formarea osoasă, cât și reducerea activității osteoclastelor, abordând ambele componente ale dezechilibrului care caracterizează osteoporoza.

AP503 și mișcarea fizică au efecte sinergice

Una dintre constatările cele mai promitatoare ale studiului privește combinarea AP503 cu exercițiul fizic. Cercetătorii au demonstrat că AP503 și exercițiul fizic par să se potențeze reciproc. La șoareci, ambele intervenții au îmbunătățit parametrii osoși independent, dar combinația a produs câștiguri mai ample decât fiecare în parte.

„Paralelismul de întărire a osului demonstrat recent evidențiază din nou marele potențial pe care îl deține acest receptor pentru aplicații medicale la o populație în curs de îmbătrânire”, spune Dr. Juliane Lehmann, autoarea principală a studiului și cercetătoare la Institutul Rudolf Schönheimer de Biochimie.

Această combinație ar putea fi deosebit de importantă la adulții vârstnici. Pierderea osoasă și pierderea musculară se produc adesea simultan, sporind împreună riscul de căderi, fragilitate și leziuni grave. Un tratament care ajută ambele țesuturi simultan ar fi o noutate notabilă față de opțiunile curente. Nu e o coincidență. În cercetări anterioare, echipa din Leipzig a constatat că AP503 a întărit și mușchiul scheletic.

Cum a fost descoperit AP503? Inteligența artificială în serviciul biochimiei

AP503 a fost descoperit prin metode de screening asistat de calculator. Au fost abordări care ajută oamenii de știință să identifice rapid molecule capabile să activeze receptori specifici. Prin activarea aceleași căi de semnalizare pe care o declanșează mecanic mișcarea fizică, AP503 poate promova formarea osoasă și limita degradarea osului.

„Dacă acest receptor este afectat de modificări genetice, șoarecii prezintă semne de pierdere a densității osoase de la o vârstă fragedă — similar cu osteoporoza la om. Folosind substanța AP503, identificată recent printr-un screening asistat de calculator ca stimulator al GPR133, am reușit să creștem semnificativ rezistența osoasă atât la șoareci sănătoși, cât și la cei cu osteoporoză”, explică Profesorul Ines Liebscher, investigatoarea principală a studiului de la Institutul Rudolf Schönheimer de Biochimie.

Universitatea din Leipzig are o tradiție de peste zece ani în studiul receptorilor de adeziune cuplați cu proteina G, în cadrul Centrului de Cercetare Colaborativă 1423. E un program care o situează printre centrele de referință mondiale în acest domeniu.

Speranță pentru femeile cu osteoporoză

Echipa de cercetare de la Leipzig lucrează deja la mai multe proiecte de continuare pentru a explora utilizarea AP503 în diverse boli și pentru a investiga mai în profunzime rolul GPR133 în organism.

Osteoporoza afectează circa 6 milioane de persoane numai în Germania, marea majoritate femei, și este adesea numită „boala silențioasă”. Mulți pacienți nu știu că o au până când survine o fractură. GPR133 nu este încă un medicament, nici măcar un candidat aflat în studii clinice. Dar el oferă cercetătorilor o țintă clară și, mai important, un mecanism nou. Este unul care acționează pe ambele laturi ale ecuației osoase: stimulează construcția și inhibă demolarea.