Experimentos de nêutrons no Laboratório Nacional Oak Ridge (ORNL) do Departamento de Energia (DOE) forneceram insights críticos sobre a desordem estrutural nos ossos que afeta a qualidade óssea e pode levar a fraturas. O estudo, publicado na revista Nature Communications, revela como a disposição das plaquetas minerais nos ossos lhes confere força e flexibilidade, e como essas propriedades são afetadas por doenças, envelhecimento e osteoporose.

Os ossos são compostos por um arranjo complexo de componentes minerais e proteicos, e a organização desses componentes em nível nanoescala desempenha um papel crucial na função e força óssea. O tecido ósseo está em constante remodelação, com o tecido ósseo antigo sendo quebrado e novo tecido sendo formado. À medida que as pessoas envelhecem, o equilíbrio entre estes dois processos pode ser perturbado, levando à perda de massa óssea e ao aumento do risco de fraturas.

A equipe de pesquisa, liderada pelo Dr. Christopher Rau e pelo Dr. Richard LeSar do ORNL, usou técnicas de dispersão de nêutrons para estudar a estrutura em nanoescala do tecido ósseo em indivíduos saudáveis ​​​​e com osteoporose. O espalhamento de nêutrons é uma ferramenta poderosa para estudar a estrutura de materiais porque os nêutrons podem penetrar profundamente nas amostras sem danificá-las, tornando-o ideal para o estudo de tecidos biológicos.

Os experimentos revelaram que o tecido ósseo saudável possui um arranjo altamente organizado de plaquetas minerais, dispostas em um padrão regular que confere ao osso sua força e flexibilidade. Na osteoporose, as plaquetas minerais estão menos organizadas, levando a uma redução na resistência óssea.

O estudo também constatou que a organização das plaquetas minerais é afetada pelo tipo de colágeno presente no tecido ósseo. O colágeno é uma proteína que fornece a estrutura do tecido ósseo e sua estrutura e composição podem afetar a organização das plaquetas minerais. As descobertas sugerem que o direcionamento do colágeno pode ser uma estratégia terapêutica potencial para melhorar a qualidade óssea e reduzir o risco de fraturas.

No geral, o estudo fornece informações importantes sobre a estrutura em nanoescala do tecido ósseo e como ela é afetada pelas doenças e pelo envelhecimento. Os resultados poderão levar ao desenvolvimento de novas terapias para a osteoporose e outras doenças ósseas que afetam a qualidade e a resistência óssea.