Ученые из Томского государственного университета, Института геохимии им. Виноградова СО РАН и университета Макмастера (Канада) впервые исследовали остеопороз с точки зрения минералогии.
Кость — природный композит из белка коллагена и кристаллов минерала апатита. При остеопорозе ее структура меняется, и она теряет прочность.
В эксперименте на 12 крысах с помощью инфракрасной спектроскопии и микроскопии исследователи выявили два ключевых изменения. Во-первых, в апатите повысилось содержание карбонат-иона (CO₃²⁻). Во-вторых, нарушилась ориентация кристаллов — исчезла их мозаичная структура. Это напрямую влияет на механические свойства кости и объясняет ее хрупкость при заболевании.
Мы предполагаем, что в нарушении ультраструктуры кости виноваты остеобласты — клетки-строители, которые собирают кость. Системное нарушение работы этих клеток приводит к неправильному формированию костной ткани. Ранее подобные минералогические исследования костной ткани, подверженной остеопорозу, никто не делал. Эти фундаментальные знания о заболевании помогут лучше понимать его природу, а значит, помочь эффективно решить проблему
Полученные данные лягут в основу подробной схемы строения костной ткани. В дальнейшем на ее основе ученые планируют создавать биоподобные имплантаты. Результаты также важны для фундаментальной минералогии и кристаллографии. Исследование опубликовано в журнале Crystals.
Ранее Наука Mail писала о риске пандемии птичьего гриппа.
