Hormona cerebral materna MBH fortalece os ossos em ratinhos

As mães mamíferas fazem grandes sacrifícios para cuidar das crias. Para alimentarem os recém-nascidos com leite, os seus organismos retiram cálcio dos próprios ossos.

Há muito que os cientistas se interrogavam sobre o motivo pelo qual os esqueletos maternos não cedem sob esta exigência. Investigadores norte-americanos, liderados pela Universidade da Califórnia em São Francisco (UCSF), acreditam ter desvendado o mistério.

A equipa identificou uma hormona inteiramente nova em ratinhos fêmea, capaz de estimular o crescimento de ossos surpreendentemente fortes e densos.

Os neurocientistas chamaram-lhe hormona cerebral materna (MBH), embora esta também contribua para a formação de ossos fortes e saudáveis em ratinhos de todas as idades e de ambos os sexos.

"Uma das coisas notáveis destes resultados é que, se não estivéssemos a estudar ratinhos fêmea, o que infelizmente é a norma na investigação biomédica, poderíamos ter perdido completamente esta descoberta", afirma a farmacologista Holly Ingraham, responsável pelo seu próprio laboratório na UCSF.

"Isto realça a importância de analisar animais machos e fêmeas ao longo de toda a vida para obtermos uma compreensão completa da biologia."

Hormona cerebral materna MBH e saúde óssea

Até hoje, os cérebros masculinos têm sido o foco da grande maioria da investigação cerebral, e apenas 2 percent dos estudos de neuroimagem publicados analisaram factores hormonais, como os esteroides sexuais.

O estrogénio é um esteroide sexual que favorece a formação óssea e tem efeitos amplos no cérebro. Apesar de os seus níveis variarem ao longo da vida, a produção de estrogénio diminui após a menopausa, deixando as mulheres mais velhas vulneráveis aos efeitos enfraquecedores da osteoporose nos ossos.

Os níveis de estrogénio também baixam durante a amamentação, o que abranda igualmente o crescimento ósseo. Ao mesmo tempo, o organismo da mãe extrai, ou «reabsorve», cálcio do esqueleto para continuar a alimentar o recém-nascido, algo que deveria aumentar ainda mais o risco para os ossos.

Em 2019, o laboratório de Ingraham na UCSF ficou surpreendido ao descobrir que bloquear o estrogénio numa zona específica do cérebro de ratinhos fêmea melhorava significativamente a resistência óssea dos animais.

Tudo indicava que outra hormona formadora de osso estava a substituir o estrogénio, e os investigadores encontraram-na agora.

A hormona cerebral materna, ou MBH, é uma proteína já conhecida chamada CCN3. É segregada por neurónios de uma região cerebral denominada núcleo arqueado e está envolvida na reprodução e na puberdade.

Durante a lactação normal dos ratinhos, a produção de MBH por estes neurónios aumenta acentuadamente à medida que o estrogénio diminui.

CCN3 protege os ossos durante a lactação

Em laboratório, verificou-se que a MBH estimula a actividade de células estaminais em tecido ósseo de ratinho e humano. Em ratinhos vivos de todas as idades e de ambos os sexos, o aumento de MBH intensificou a remodelação óssea e acelerou a reparação de fracturas.

Esta função é particularmente importante nas fêmeas. Alimentar uma ninhada numerosa de recém-nascidos obriga uma mãe roedora a sacrificar quase 30 percent da sua densidade óssea.

Embora estas perdas regressem ao normal quando a lactação termina e o estrogénio volta a aumentar, a mãe e as crias teriam resultados muito piores sem o efeito compensatório da MBH. Em experiências com ratinhos vivos, ao inibirem artificialmente a produção de MBH, os investigadores observaram que as mães perdiam muito mais densidade óssea do que o habitual e que as crias emagreciam rapidamente.

Em contraste, quando a equipa administrou MBH adicional a ratinhos adultos jovens e idosos, machos e fêmeas, os animais apresentaram grandes aumentos de massa e resistência ósseas em poucas semanas.

Nas fêmeas mais velhas, com níveis muito baixos de estrogénio, o tratamento com MBH mais do que duplicou a massa óssea.

"Há situações em que ossos altamente mineralizados não são melhores; podem ser mais fracos e até partir-se mais facilmente", afirma o biólogo de células estaminais Thomas Ambrosi, da Universidade da Califórnia em Davis.

"Mas, quando testámos estes ossos, verificámos que eram muito mais fortes do que o normal. Nunca conseguimos alcançar este tipo de mineralização e de resultado na cicatrização com qualquer outra estratégia."

Potencial da MBH na reparação de fracturas

As boas notícias não ficam por aqui. Ao encapsularem MBH num penso de hidrogel e aplicá-lo directamente sobre um osso fracturado de um ratinho idoso, os investigadores promoveram o crescimento ósseo no local da fractura.

São agora necessários mais estudos para determinar até que ponto estes resultados se aplicam aos humanos. Durante a amamentação, os humanos perdem temporariamente cerca de 10 percent da densidade óssea, um valor significativamente inferior ao observado nos ratinhos.

"A perda óssea ocorre não só em mulheres pós-menopáusicas, mas também frequentemente em sobreviventes de cancro da mama que tomam determinados bloqueadores hormonais; em atletas de elite jovens e muito treinadas; e em homens mais velhos, cuja taxa de sobrevivência relativa após uma fractura da anca é inferior à das mulheres", explica Ingraham.

"Seria incrivelmente entusiasmante se [MBH] pudesse aumentar a massa óssea em todos estes cenários."

O estudo foi publicado na Nature.