W kości znajduje się amortyzująca warstwa z mazi

Brytyjczycy wykazali, że cytryniany powstające w komórce w wyniku przemiany materii (w trakcie cyklu Krebsa) mieszają się z wodą, by utworzyć lepką ciecz, która zostaje schwytana między nanokryształami tworzącymi kość.

Ciecz zapewnia wystarczający margines ruchu (poślizg między kryształami), by kości były elastyczne i nie rozpadały się pod wpływem ciśnienia. Wygląda więc na to, że w kości istnieje nieznany dotąd amortyzator.

Gdy cytrynian wycieka, kryształy z fosforanu wapnia zlewają się ze sobą, tworząc rosnące zbitki, które stają się nieelastyczne, coraz bardziej kruche i podatne rozpad. Niewykluczone, że to podstawowa przyczyna osteoporozy.

By ujawnić cytrynianową warstwę w kości, akademicy z Uniwersytetu w Cambridge oraz Wydziału Fizyki i Astronomii Uniwersyteckiego College'u Londyńskiego posłużyli się kilkoma metodami, np. spektroskopią magnetycznego rezonansu jądrowego, rentgenografią strukturalną czy symulacjami komputerowymi.

Dotąd sądzono, że minerał kości jest uformowana z hydroksyapatytu. My jednak wykazaliśmy, że dużą jego część - możliwe, że nawet połowę - stanowi maź, gdzie cytrynian wiąże się jak żel między kryształami minerału [aniony cytrynianowe tworzą mostki pomiędzy płytkami mineralnymi] - wyjaśnia dr Melinda Duer.

Ułożenie cieczy cytrynianowej i kryształów minerałów w nanowarstwach sprawia, że te drugie tworzą płytkowate kształty, które mogą się względem siebie ślizgać. Bez cytrynianu wszystkie kryształy zebrałyby się razem, tworząc jedną wielką podatną na rozbicie masę.

Cytrynian wiąże się z wapniem kości (dzięki czemu kryształy trzymają się razem, ale się nie zlewają) i jednocześnie przechwytuje zapewniającą elastyczność wodę, która inaczej przeciekłaby przez "szpary".

Kość jest wyposażona w białkową sieć z otworami, w których odkłada się wapń. W zdrowej tkance dziurki są bardzo małe, dlatego dostarczany z wapniem cytrynian nie ma jak uciec i zostaje schwytany między kryształami. Gdy ludzie się starzeją lub ulegają kolejnym urazom, rozkład zachodzi szybciej niż naprawa. Otwory w sieci białkowej stają się więc coraz większe, cytrynian wycieka, a kryształy się ze sobą zlewają.

Jeśli chcemy leczyć osteoporozę, musimy odkryć, jak zahamować powstawanie większych otworów w macierzy białkowej.

kość cytryniany maź woda warstwa płytki kryształy minerał fosforan wapnia hydroksyapatyt poślizg amortyzator Melinda Duer