ENGINEERINGNET - Dat menselijke botten op belasting reageren zoals spieren (ze worden sterker bij verhoogde belasting of zwakker bij verminderde belasting)was al een tijdje bekend.
Tot nu toe konden we echter niet in mensen kijken om te zien hoe botten dat voor elkaar krijgen. Wetenschappers van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), samen met Franse vakgenoten zagen tijdens hun onderzoek dat de belasting van het botweefsel op microniveau de botaanbouw en -afbraak stuurt. De inzichten kunnen helpen persoonsspecifiek de effecten van botontkalking te voorspellen.
De Eindhovense onderzoekers bestudeerden CT-beelden van een deel van het scheenbeen van negen oudere vrouwen in detail. Ze deden dit op twee opnamemomenten, twee jaar uit elkaar. Door gebruik te maken van geavanceerde CT-imaging met hoge resolutie konden ze op microniveau zien waar botaanbouw of -afbraak plaats vond.
Dat koppelden ze aan modelberekeningen van de lokale mechanische belasting in het bot. Daaruit kwam tevoorschijn dat er een lineair verband bestaat tussen de lokale belasting in het botweefsel en de aanbouw of afbraak daarvan op microniveau.
Het eerdere idee dat er een ‘lui gebied’ is - een ondergrens en een bovengrens aan de belasting waartussen het bot niet verandert - klopt dus niet. Elke verandering in belasting heeft effect op het bot.
De nieuwe kennis heeft meerdere toepassingen, vertelt TU/e-onderzoeker Bert van Rietbergen. Zo wordt het nu mogelijk om patiëntspecifiek te voorspellen wat de effecten van botontkalking zullen zijn op de botstructuur, en wat voor effect implantaten en medicijnen hebben. Maar het biedt ook inzicht in de groei en de evolutie van menselijk bot.
De onderzoeksresultaten zijn verschenen bij het gerenommeerde wetenschappelijke online journal Nature Communications.
(bron en foto: TU/e)
Op de foto:
Een CT-beeld van de doorsnede van een onderzocht scheenbeen. In de paarse gebieden vond botaanbouw plaats tussen de twee meetmomenten, en in de groene gebieden botafbraak. Deze locaties blijken goed te voorspellen op basis van de lokale belasting berekend met computermodellen: op hoog belastte locaties vind botaanbouw plaats, op laag-belastte locaties botafbraak.
