Японские ученые нашли способ остановить возрастную деградацию мускулатуры, блокируя химические "поломки" в системе регенерации тканей. Исследование показало, что мышечная слабость в старости вызвана не только гиподинамией, но и повреждением ключевого белка-сигнализатора, который в норме заставляет стволовые клетки латать поврежденные волокна. Новая молекулярная технология позволяет превратить обычный восстановительный фактор в "супер-версию", способную возвращать силу даже при длительной неподвижности.
С возрастом структура скелетных мышц меняется: на месте функциональных волокон, обеспечивающих сокращение и движение, постепенно разрастается жировая и рубцовая ткань. Основной удар приходится на быстрые мышечные волокна, отвечающие за мощность и резкость.
Ученые из Университета Кюсю установили, что корень проблемы кроется в "спящем" состоянии клеток-сателлитов — локального резерва стволовых клеток, которые должны активироваться при малейшей травме.
"С возрастом механизмы самовосстановления изнашиваются так же, как и другие системы организма. Если мозг теряет память из-за сосудистых проблем, то мышцы теряют способность к обновлению из-за блокировки химических сигналов", — объяснила в беседе с Pravda.Ru врач-терапевт Анна Кузнецова.
Ключевым звеном этой системы является белок HGF (фактор роста гепатоцитов). Он хранится в оболочке мышечного волокна и активируется при нагрузке, давая команду клеткам начать деление.
Однако со временем белок подвергается нитрованию — процессу, который профессор Рюити Тацуми сравнивает с коррозией. "Ржавый ключ" остается в замке, но уже не может запустить инструкцию на ремонт тканей.
Для решения проблемы исследователи применили сернистые соединения с антиоксидантным эффектом: трисульфид липоевой кислоты (LASSS) и трисульфид глутатиона (GSSSG).
В ходе экспериментов выяснилось, что LASSS не просто защищает белок от повреждений, а модифицирует его структуру. Полученная форма, названная "Super HGF", связывается с рецепторами клеток-сателлитов в два раза эффективнее, чем исходный природный белок.
"Важно понимать, что даже при правильном рационе укрепление мышц стопы или спины может быть неэффективным, если нарушен биохимический ответ на нагрузку. Усиление фактора роста помогает клеткам слышать команду мозга на сокращение и рост", — отметил в беседе с Pravda.Ru нутрициолог Алексей Дорофеев.
Эффективность нового метода была проверена на лабораторных мышах, находящихся в состоянии вынужденной неподвижности. У животных, получавших инъекции LASSS, уровень поврежденных молекул белка в тканях был значительно ниже.
Это позволило сохранить мышечную массу даже в условиях, когда обычные волокна стремительно атрофируются. При этом второй кандидат на роль защитника, GSSSG, показал слабые результаты, что подтверждает уникальность воздействия серы в связке с липоевой кислотой.
Открытие имеет значение не только для геронтологии. Проблема сохранения мышц актуальна при хронических спазмах и гипоксии, возникающих при малоподвижной работе. Разработка лекарств на базе LASSS может помочь пациентам после тяжелых переломов, людям с нейромышечными патологиями и даже космонавтам, страдающим от отсутствия гравитации.
"При длительном постельном режиме мышцы начинают замещаться жиром очень быстро. Если мы сможем медикаментозно поддерживать работу фактора роста, это значительно сократит время реабилитации после травм позвоночника", — подчеркнул в беседе с Pravda.Ru врач-невролог Артём Синицын.
| Процесс | Влияние на мышцы |
|---|---|
| Нитрование белка HGF | Блокирует активацию стволовых мышечных клеток |
| Накопление жировой ткани | Снижает физическую силу и выносливость |
| Применение LASSS | Создает "Super HGF" и ускоряет регенерацию в 2 раза |
| Атрофия без лечения | Постоянная потеря быстрых мышечных волокон |
С возрастом белок, отвечающий за ремонт волокон, "портится" на химическом уровне. Даже если человек дает нагрузку, сигнал к делению клеток доходит не полностью, и мышца не восстанавливается.
Это возрастная потеря мышечной массы. Она ведет к хрупкости скелета, нарушению обмена веществ и повышению риска падений и переломов.
Благодаря соединению с серой он меняет свою форму, становясь более подходящим "ключом" к клеточным рецепторам, что заставляет мышцы обновляться даже при наличии возрастных повреждений.
Исследователи завершили опыты на мышах и готовятся к тестам на стареющих животных. После подтверждения безопасности начнутся клинические испытания на людях.