Ossa e allattamento, scoperto un ormone nel cervello che le rinforza: cos’è il «Cerebrale Materno»

Scoperto un nuovo ormone che può costruire ossa forti e che potrebbe essere sfruttato come base di terapia per l’osteoporosi e per aiutare a guarire le fratture ossee. L’ormone serve a proteggere le ossa delle donne che allattano, spiegano i ricercatori della UCSF e della UC Davis che hanno condotto lo studio pubblicato su Nature. Grazie ad esso le ossa della mamma che allatta rimangano forti nonostante perdano calcio nel latte. I ricercatori hanno dimostrato che nei topi, l’ormone noto come Ormone Cerebrale Materno (CCN3) aumenta la densità e la forza delle ossa. Lo studio risolve un enigma di lunga data su come le ossa delle donne rimangano relativamente robuste durante l’allattamento, nonostante il calcio venga sottratto a esse per supportare la produzione di latte. Più di 200 milioni di persone in tutto il mondo soffrono di osteoporosi, un grave indebolimento delle ossa che può causare fratture frequenti.

Rischio osteoporosi

Le donne sono particolarmente a rischio di osteoporosi dopo la menopausa a causa della diminuzione dei livelli di estrogeni, che normalmente promuovono la formazione delle ossa. I livelli di estrogeni sono anche bassi durante l’allattamento, eppure l’osteoporosi e le fratture ossee sono molto più rare in questo periodo, suggerendo che qualcosa oltre l’estrogeno promuova la crescita ossea. Gli scienziati hanno scoperto in precedenza che nei topi femmine, ma non nei maschi, il blocco di un particolare recettore ormonale trovato in neuroni in una piccola area del cervello porta a enormi aumenti della massa ossea. Sospettavano che un ormone nel sangue fosse responsabile delle ossa super-forti e finalmente in questo studio lo hanno trovato: hanno individuato il CCN3 come il fattore responsabile. Senza la produzione di CCN3 in questi specifici neuroni, i topi femmine in allattamento perdevano rapidamente osso, e i loro cuccioli iniziavano a perdere peso, confermando l’importanza dell’ormone nel mantenere la salute ossea durante l’allattamento. Aumentando il CCN3 nel sangue in giovani adulti e anziani di entrambi i sessi, la loro massa ossea e forza sono aumentate notevolmente nel corso di settimane. Il CCN3 è stato in grado di più che raddoppiare la massa ossea.

Lo studio

Thomas Ambrosi della Uc Davis, collaboratore scientifico di Ingraham, ha poi osservato che nelle ossa, quando le cellule staminali deputate a generare nuovo tessuto venivano esposte a Ccn3, queste erano molto più inclini a differenziarsi in nuove cellule ossee. Gli scienziati hanno dunque pensato di testare la capacità dell’ormone di favorire la guarigione delle ossa. Hanno creato un idrogel in formato cerotto, da applicare direttamente su una frattura ossea dove rilascia Ccn3 lentamente per 2 settimane. Usato su topi anziani, che normalmente faticano a superare una frattura, il patch ha effettivamente stimolato la formazione di nuovo osso nel sito fratturato. «Non siamo mai stati in grado di ottenere questo tipo di mineralizzazione e di guarigione con nessun altro approccio», riferisce Ambrosi. «Siamo davvero entusiasti di proseguire gli studi», aggiunge, anche «per provare ad applicare Ccn3 in altri contesti», ad esempio per favorire «la ricrescita della cartilagine».

Muriel Babey, endocrinologa dell’Ucsf e co-prima autrice del lavoro, intende capire in che modo Ccn3 influenza il metabolismo osseo in contesti patologici clinicamente rilevanti. In collaborazione con il programma Catalyst dell’ateneo, William Krause, co-responsabile di questo progetto, inizierà a traslare i nuovi risultati in clinica. «La perdita ossea – rimarca Ingraham – non si verifica solo nelle donne in post-menopausa, ma spesso anche nelle sopravvissute a un cancro al seno che assumono determinati bloccanti ormonali, o nelle atlete d’élite più giovani e altamente qualificate, o ancora negli uomini più anziani, il cui tasso di sopravvivenza relativo dopo una frattura all’anca è più basso che nelle donne. Sarebbe incredibilmente emozionante se Ccn3 potesse aumentare la massa ossea in tutti questi scenari», prospetta la ricercatrice che fa notare un particolare: «Se non avessimo studiato i topi femmine, cosa che nella ricerca biomedica purtroppo è la norma, avremmo potuto perdere completamente questo risultato». Il ‘gap di genere’, ammonisce, va colmato anche su questo fronte.

«L’enigma di vecchia data»

Come fanno le mamme che allattano a mantenersi robuste, anche se nel loro organismo il calcio viene sottratto alle ossa per sostenere la produzione del nutrimento dei loro bambini? Per la scienza è «un enigma di vecchia data», ma adesso un gruppo di ricercatori dell’università della California di San Francisco (Ucsf) e di Davis lo ha risolto. Il segreto è un ormone che si chiama Ccn3 e che nelle femmine di topo aumenta la densità e la forza ossee. Il team americano lo ha ribattezzato ormone cerebrale materno, dimostrando – per ora sempre nei topi – che potrebbe essere efficace per curare le fratture e l’osteoporosi, un problema per oltre 200 milioni di persone nel mondo, in grande prevalenza donne. Lo studio è pubblicato su ‘Nature’. Le donne – ricordano gli scienziati – corrono un rischio particolarmente alto di osteoporosi dopo la menopausa per la diminuzione degli estrogeni, ormoni sessuali femminili che promuovono la formazione ossea.

Anche durante l’allattamento gli estrogeni sono bassi, eppure in questo periodo osteoporosi e fratture ossee sono molto più rare, a suggerire che c’è dell’altro – oltre agli estrogeni – a sostenere la produzione di osso. Il gruppo di Holly Ingraham, farmacologa dell’Ucsf e autore senior del nuovo lavoro, in passato aveva osservato che nei topi femmine – ma non nei topi maschi – il blocco di un particolare recettore degli estrogeni, presente in neuroni selezionati in una piccola area del cervello, portava a enormi aumenti della massa ossea. Ingraham e colleghi sospettavano che l’artefice di queste ‘super ossa’ fosse un ormone del sangue. Allora non riuscirono a identificarlo, ma questa volta sì: è Ccn3, trovato nella stessa regione cerebrale in mamme topo che allattano. Senza questo ormone perdevano rapidamente tessuto osseo, mentre i loro cuccioli dimagrivano. Era la prova del nove. Non solo: quando i ricercatori hanno messo in atto strategie volte ad aumentare il Ccn3 circolante in topi maschi e femmine, giovani adulti e anziani, hanno visto che con il passare delle settimane la massa ossea dei roditori e la loro forza crescevano notevolmente. In alcune femmine prive di estrogeni o molto vecchie, Ccn3 ha addirittura raddoppiato la massa ossea.