Naučnici otkrili molekul koji bi mogao pomoći u obnavljanju mišića u starosti

Mišići mogu početi gubiti svoju snagu i sposobnost oporavka iznenađujuće rano u procesu starenja. Vremenom se u mišićnom tkivu može razviti ožiljkasto tkivo, nakupljati se masnoća i gubiti neka od specijalizovanih vlakana odgovornih za brze, snažne pokrete. Ove promjene mogu otežati svakodnevne aktivnosti i postepeno smanjiti pokretljivost i fizičku samostalnost.

Sada su naučnici u Japanu identifikovali obećavajući molekul koji bi mogao pomoći u zaštiti prirodnog sistema za popravku mišića u tijelu i potencijalno ga učiniti efikasnijim. U laboratorijskim eksperimentima, ovo jedinjenje je ojačalo važan biološki signal koji učestvuje u regeneraciji mišića, povećavajući njegovu sposobnost povezivanja sa ključnim ćelijskim receptorom za više od duplo.

Ovo otkriće dolazi od tima koji predvodi profesor Rjuiči Tacumi sa Poljoprivrednog fakulteta Univerziteta Kjušu. Njihovi nalazi, objavljeni u magazinu Scientific Reports, sugerišu novi mogući pristup rješavanju ćelijskih promjena zbog kojih mišići koji stare postaju sve teži za oporavak.

Kako starenje remeti prirodni sistem za obnovu mišića

Skeletni mišići su mišići pričvršćeni za kosti koji nam omogućavaju da hodamo, podižemo predmete, održavamo držanje i obavljamo druge voljne pokrete. Iako ovi mišići doživljavaju habanje tokom cijelog života, oni takođe imaju izuzetnu sposobnost da se sami obnavljaju.

Veliki dio tog oporavka zavisi od specijalizovanih matičnih ćelija poznatih kao satelitske ćelije. Ove ćelije obično ostaju neaktivne, smještene uz mišićna vlakna sve dok ne dobiju signal da je oporavak ili regeneracija potrebna. Jednom kada se aktiviraju, mogu se umnožiti i razviti u mišićne ćelije koje pomažu u obnavljanju oštećenog tkiva.

Suštinski dio ovog procesa uključuje protein koji se zove faktor rasta hepatocita, ili skraćeno HGF. Uprkos svom imenu, HGF igra važnu ulogu i izvan jetre, uključujući pomoć u aktiviranju matičnih ćelija odgovornih za regeneraciju mišića.

U normalnim uslovima, HGF se skladišti unutar potpornog materijala koji okružuje mišićna vlakna. Kada mišići pretrpe povredu ili mehaničku stimulaciju, kao što je fizičko kretanje ili istezanje, protein se oslobađa.

Skrivena hemijska promjena koja slabi mišiće

Prethodni rad istraživača otkrio je da HGF može proći kroz hemijsku modifikaciju poznatu kao nitracija. Ovaj proces vezuje hemijsku grupu koja se zove nitro grupa za određena mjesta na proteinu, što potencijalno mijenja njegovu strukturu i ometa njegovu normalnu aktivnost.

Kada ova mjesta prođu kroz nitraciju, HGF postaje manje sposoban za povezivanje sa svojim receptorom. Rezultat je sličan ključu koji se oštetio i više ne može da otvori bravu kojoj je namijenjen.

Istraživači vjeruju da ovaj mehanizam doprinosi trošenju mišića povezanom sa starenjem i opadanju regenerativnog kapaciteta. HGF možda ne nedostaje u našem tijelu kako starimo, već biva hemijski izmijenjen nakon što se sintetiše.

Testiranje snažnih sumpornih jedinjenja

Kako bi istražili ovu mogućnost, tim je proučavao dva jedinjenja sa snažnim antioksidativnim svojstvima: glutation trisulfid (GSSSG) i lipoičnu kiselinu trisulfid (LASSS). Ova jedinjenja pripadaju porodici trisulfida čija je glavna odlika lanac od tri atoma sumpora koji im daje neobična hemijska svojstva.

U eksperimentima, pri većim koncentracijama, LASSS je učinio mnogo više od same zaštite HGF-a od hemijskih oštećenja. Dramatično je poboljšao sposobnost proteina da se veže za svoj receptor, stvarajući ono što istraživači nazivaju “Super HGF” oblikom.

Eksperimenti na miševima i budući izgledi

Testiranja na miševima izloženim smanjenom opterećenju pokazala su da LASSS uspješno štiti HGF unutar živog tkiva, smanjujući nitraciju u poređenju sa netretiranim životinjama. Iako su potrebna dalja istraživanja na starijim životinjama i ljudima, ovo otkriće nudi izuzetno obećavajući pravac u razvoju terapija koje bi mogle pomoći očuvanju mišićne snage i pokretljivosti u trećem dobu.

Izvor: ScienceDaily (Zdravlje & Medicina)