Старение часто ассоциируется с потерей физической силы, но причина кроется не только в отсутствии тренировок. Скелетные мышцы человека начинают терять свою структуру и массу задолго до наступления глубокой старости. Этот процесс ведет к накоплению жировой ткани внутри мышц, росту рубцовой ткани и исчезновению быстрых мышечных волокон, которые отвечают за резкость движений и мощь.
Группа исследователей из Университета Кюсю под руководством профессора Рюити Тацуми обнаружила молекулу, способную защитить внутренние механизмы восстановления тканей от возрастных поломок. Результаты их труда опубликованы в авторитетном издании Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle.
Молекулярный ключ к силе
Восстановление наших мышц зависит от белка, известного как фактор роста гепатоцитов (HGF). В обычном состоянии этот белок находится в спящем режиме в соединительной ткани, окружающей волокна. Как только происходит повреждение — будь то тяжелая тренировка или травма — HGF высвобождается. Он находит рецепторы c-met на поверхности клеток-сателлитов (мышечных стволовых клеток) и дает им команду: «Пора делиться и латать дыры».
Однако с годами эта система связи начинает давать сбои. Ранее та же группа ученых выяснила, что HGF подвергается химической атаке — нитрованию. К определенным участкам белка (в частности, позициям Y198 и Y250) присоединяется нитрогруппа. Профессор Тацуми сравнивает поврежденный белок со ржавым ключом: он все еще есть в замке, но провернуть его уже невозможно. Из-за этого клетки-сателлиты остаются в спячке, а мышцы теряют способность к ремонту.
Рождение «Супер-HGF»
Ученые предположили, что если защитить белок от химического повреждения, можно вернуть ему силу. Для тестов выбрали соединения на основе серы: трисульфид глутатиона (GSSSG) и трисульфид липоевой кислоты (LASSS). Оба вещества обладают мощным антиоксидантным действием.
Первые опыты показали, что оба соединения способны блокировать процесс нитрования участков Y198 и Y250. Однако простого спасения оказалось мало. Когда исследователи изменили пропорции и смешали HGF с LASSS в более высокой концентрации, произошло нечто удивительное. Способность белка связываться со своим рецептором выросла более чем в два раза по сравнению с нормой. Соединение не просто защитило белок, оно создало его усиленную версию, которую авторы назвали «Super HGF». При этом устойчивость к химическому повреждению также возросла. Эффект GSSSG оказался значительно слабее.
«Это превзошло все наши прогнозы», — делится впечатлениями профессор Тацуми. — «Мы знали о полезных свойствах сернистых соединений, но никогда не думали, что простое смешивание может создать настолько мощный стимулятор».
От пробирки к живому организму
Чтобы проверить теорию вне чашки Петри, команда провела опыт на мышиной модели мышечной атрофии. Грызунам имитировали состояние длительной неподвижности, подвешивая их за хвост. У тех мышей, которые получали инъекцию LASSS заранее, уровень поврежденного нитрованием белка был существенно ниже, чем у контрольной группы. Защита сработала не только в теории, но и в живой ткани. Препарат GSSSG снова не показал значимого результата.
Эти данные говорят о том, что LASSS работает комплексно. Это не просто щит от свободных радикалов. Молекула напрямую меняет форму фактора роста, делая его идеальным «ключом» для запуска регенерации.
Взгляд в будущее медицины
Данное открытие открывает путь к созданию препаратов нового типа для борьбы с саркопенией — возрастной потерей мышечной массы. Это актуально не только для пожилых людей. Пациенты после переломов, находящиеся на строгом постельном режиме, космонавты во время долгих полетов или люди с нейромышечными заболеваниями могли бы сохранять объем мускулатуры благодаря такой терапии.
Сейчас команда планирует перейти к тестам на стареющих животных, чтобы подтвердить безопасность метода перед клиническими испытаниями на людях. Если гипотеза подтвердится, поддержание мышечной силы станет вопросом фармакологии, доступной каждому.
Итоги исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.
