Исследователи из Университета Монаша и Института медицинских исследований Сент-Винсента в Мельбурне использовали математическое моделирование в сочетании с передовой технологией визуализации, чтобы впервые вычислить количество и степень связности сети остеоцитов в скелете человека.
Полученные данные могут способствовать поиску более эффективных методов лечения заболеваний скелета, таких как остеопороз.
Остеоциты – это живые клетки в костях, которые образуют живую сеть через скелет; их длинные дендритные пальцы проникают в ткань и соединяются друг с другом. Они играют важную роль в обнаружении механического напряжения, в управлении обновлением костной ткани и регулировании уровня кальция в кровотоке. До сих пор их было трудно изучать, потому что они живут в твердой минерализованной кости.
Исследователь доктор Паскаль Буэнцли из Школы математических наук Университета Монаша прокомментировал, что результаты, опубликованные в журнале Bone, превзошли все ожидания.
"Взяв последние данные визуализации, мы подсчитали, что человеческий скелет содержит около 42 миллионов остеоцитов. Это примерно в шесть раз больше населения Земли. Для сравнения, человеческий мозг содержит 86 миллиардов нейронов, упакованных в объем (1.2L) сравнимо с каркасом (1.75 л)," Д-р Буэнцли сказал.
"Затем мы использовали математическую модель ветвления дендритных пальцев и, снабдив эту модель данными в сети, мы подсчитали, что в сети остеоцитов человеческого тела существуют замечательные 23 триллиона межклеточных связей. Это впечатляет, учитывая, что в нервной коре человека насчитывается около 150 триллионов синапсов."
"Подобно 86 миллиардам нейронов в человеческом мозгу, остеоциты обмениваются информацией друг с другом, например, о том, где скелет слаб и нуждается в ремонте," он сказал.
Со-исследователь, доцент Натали Симс из Института Сент-Винсента, объяснила важность результатов.: "Эти измерения показывают, что скелет во многом похож на мозг с таким же количеством клеток, соединенных между собой в пространстве аналогичного размера. Хотя мы мало знаем о том, почему нашим скелетам нужна такая сложная сеть и как взаимодействуют остеоциты, эти результаты знаменуют собой важный шаг на пути к поиску более эффективных методов лечения заболеваний скелета, таких как остеопороз и несовершенный остеогенез," Доцент Симс сказал.