Xương là một cấu trúc phức tạp được tạo thành từ một phức hợp các protein và khoáng chất giúp nó có sự linh hoạt và sức mạnh để thực hiện các chuyển động của cơ thể. Xương chứa nhiều loại tế bào chuyên biệt, trong đó có cả các tế bào hủy xương, có liên quan đến việc duy trì phức hợp này. Trong quá trình sống của con người, các yếu tố bên ngoài như sinh thái, chế độ ăn, lối sống, … và bên trong như khuynh hướng di truyền, đặc điểm cá nhân của quá trình chuyển hóa chất khoáng… đều ảnh hưởng đến việc duy trì cấu trúc của một bộ xương khỏe mạnh. Một trong những yếu tố quan trọng chính là nội tiết tố sinh dục nữ estrogen. Vậy cơ chế tác động estrogen với xương như thế nào?
Thiếu estrogen gây nên nguy cơ loãng xương
Ai cũng biết rằng estrogen rất cần thiết cho xương khỏe mạnh. Ở tuổi dậy thì, estrogen được sản xuất với nồng độ cao có tác động nhất định đến sự phát triển rõ rệt về chiều cao của nữ giới. Và khi sự sản sinh estrogen bị giảm (như thường gặp ở phụ nữ sau mãn kinh, hoặc sau khi tiếp xúc với bức xạ hoặc hóa trị), thì nguy cơ loãng xương sẽ rất cao. Loãng xương được coi là một bệnh toàn thân của hệ cơ xương, đặc trưng bởi sự suy giảm khối lượng của mô xương, làm ảnh hưởng các cấu trúc bên trong của nó và dẫn đến giảm sức mạnh của xương, làm xương trở nên yếu và dễ bị gãy. Gãy xương thường xảy ra ở cổ tay, cột sống hoặc hông và hoàn toàn có thể dẫn đến suy giảm khả năng vận động vĩnh viễn. Phụ nữ trên 50 tuổi là đối tượng có nguy cơ bị loãng xương cao nhất, theo báo cáo, trung bình cứ 3 người thì có 1 người bị gãy xương, mà nguyên nhân quan trọng nằm ở sự thiếu hụt estrogen – một vấn đề thường gặp ở phụ nữ trong độ tuổi mãn kinh.
Estrogen ảnh hưởng đến hoạt động chức năng của nguyên bào xương, có khả năng ức chế hoạt động của tế bào hủy xương, ảnh hưởng đến sự biệt hóa và tăng sinh của xương ở tất cả các giai đoạn phát triển. Thiếu hụt estrogen ảnh hưởng trực tiếp đến chu trình tái tạo xương thông qua hai cơ chế: thứ nhất, nó làm tăng tần số hoạt hóa của các đơn vị đa bào cơ bản, dẫn đến tăng tốc độ chuyển hóa mô xương, và thứ hai, do ngăn chặn quá trình phá hủy của tế bào hủy xương, nó kéo dài giai đoạn tiêu xương. Thiếu hụt estrogen dẫn đến sự phân bố lại cân bằng chuyển hóa xương theo hướng các quá trình tái hấp thu do ảnh hưởng đến hoạt động của tế bào xương, tổng hợp calcitonin và cytokine (interleukin, yếu tố hoại tử khối u).
Xem thêm: Rối loạn nội tiết estrogen có thể dẫn đến trầm cảm sau sinh
Nghiên cứu khoa học về mối liên hệ giữa estrogen và loãng xương
Ở châu Âu, Mỹ và Nhật Bản, tổng số người mắc bệnh loãng xương là 75 triệu người, 80% trong số này là phụ nữ. Đồng thời, tình trạng thiếu hụt estrogen dai dẳng cũng có thể xảy ra ở các cô gái trẻ, làm chậm quá trình hình thành khối lượng xương đỉnh cao, dẫn đến nguy cơ cao bị loãng xương và gãy xương do loãng xương. Khối lượng xương đỉnh chính là giá trị cao nhất của khối lượng xương đạt được trong quá trình hình thành, tích lũy đến 30 năm. Sự cân bằng được duy trì thông qua quá trình hủy xương và tạo xương.
Một nhóm các nhà nghiên cứu từ Đại học Nha khoa Y tế Tokyo (TMDU) đang làm việc để phân tích mối quan hệ phân tử mới giữa estrogen và những thay đổi liên quan đến tuổi tác trong xương. Kết quả làm việc của họ điều có thể mở ra các giải pháp mới trong điều trị loãng xương ho phụ nữ ở thời kỳ tiền mãn kinh và mãn kinh. Họ đã phát hiện ra rằng chất nền xương được hỗ trợ bởi một loại protein có tên là Semaphorin 3A (Sema3A), được mã hóa bởi gen cùng tên. Protein này được sản xuất bởi tế bào xương. Các nhà nghiên cứu đã đưa ra giả thuyết về mối quan hệ giữa Sema3A và estrogen, bởi nồng độ protein trong huyết thanh ở phụ nữ tỷ lệ thuận với nồng độ estrogen, bởi chúng cùng giảm dần trong thời kỳ tiền mãn kinh, và thậm chí sụt giảm tăng tốc ở thời kỳ mãn kinh.
Trong quá trình thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chia chuột thành hai nhóm. Nhóm đầu tiên được phẫu thuật cắt buồng trứng, dẫn đến giảm khối lượng xương. Ngay lập tức, một nguồn cung cấp bổ sung estrogen được tiêm vào và cho thấy các dấu hiệu loãng xương đã bị chặn lại. Ở nhóm động vật thứ hai, các nhà khoa học đã loại bỏ Sema3A khỏi các tế bào của nguyên bào xương, và chứng loãng xương phát triển ngay cả khi với nồng độ estrogen ở mức bình thường. Tiêm tĩnh mạch các liều bổ sung của estrogen không làm giảm tỷ lệ loãng xương ở chuột. Họ cũng phát hiện ra rằng chính Sema3A đã kích hoạt một chuỗi các tín hiệu thúc đẩy sự tồn tại của tế bào xương và chặn lại sự loãng xương ở những con chuột tham gia thí nghiệm. Điều này có nghĩa là Sema3A là nhân tố chính trong mối quan hệ giữa estrogen và xương.
Kết luận được đưa ra là sự suy giảm estrogen và Sema3A theo tuổi tác dẫn đến cái chết của các tế bào xương, dẫn đến loãng xương, gãy xương và rối loạn chức năng xương. Nghiên cứu cũng cho thấy Sema3A có thể là một yếu tố quan trọng đối với sức khỏe của xương và các phân tử tín hiệu mà nó kiểm soát trong xương có thể cung cấp các phương pháp điều trị mới để điều trị loãng xương
Estrogen là hormone quan trọng với sức khỏe, sắc đẹp và sinh lý của phái nữ là điều không còn tranh cãi. Hiểu được mối liên hệ giữa hormone này với sức khỏe xương là điều vô cùng quan trọng, không chỉ để có cơ chế chữa trị tốt hơn cho phụ nữ khi đã bị bệnh, mà còn giúp chị em biết cách bảo vệ sức khỏe ngay từ khi còn trẻ, giảm thiểu nguy cơ mắc các bệnh về xương khớp khi estrogen tự nhiên bị giảm sút theo tuổi tác và thời gian.