Скелетная мускулатура — это одна из первых систем организма, которая подвергается деградации по мере старения. Утрата мышечной ткани влечет за собой общую слабость, замещение функциональных волокон рубцовой тканью или жировыми прослойками, а также исчезновение быстро сокращающихся клеток, отвечающих за резкие и мощные движения.
Группа исследователей под руководством профессора Рюити Тацуми из Университета Кюсю обнаружила способ защиты ключевого механизма восстановления мышц. Их работа посвящена изучению фактора роста гепатоцитов (HGF). В норме этот белок служит сигналом тревоги: он хранится в опорной сети вокруг волокон и при травме пробуждает сателлитные клетки — местный резервуар стволовых элементов. Однако с годами HGF претерпевает химическую модификацию — нитрацию. Нитрогруппа прикрепляется к участкам Y198 и Y250, которые критически важны для стыковки белка с рецептором c-Met. Это можно сравнить с деформацией ключа, который больше не может открыть замок, что и становится одной из главных причин возрастной потери силы.
Команда предположила, что соединение с мощными антиоксидантными свойствами способно защитить структуру HGF. Выбор пал на два вещества на основе серы: глутатион-трисульфид и трисульфид липоевой кислоты (LASSS). Оба относятся к классу трисульфидов, чья уникальная цепочка из трех атомов серы обладает выраженными окислительными свойствами.
В ходе тестов выяснилось, что оба соединения способны блокировать процесс нитрации белка. Но когда исследователи изменили пропорции компонентов, увеличив долю LASSS, произошел неожиданный эффект. Аффинность — то есть сила сцепления — HGF с его рецептором выросла более чем в два раза по сравнению с обычным состоянием. Более того, модифицированный белок стал практически невосприимчив к повреждениям от нитрации. Профессор Тацуми отмечает, что это превзошло все прогнозы: LASSS не просто работает как щит, но напрямую меняет структуру HGF, создавая своего рода «супер-HGF», который связывается с клетками гораздо крепче.
Чтобы подтвердить работу метода в живом организме, был проведен опыт на мышах с атрофией задних конечностей. У грызунов, получивших инъекцию LASSS, уровень вредной нитрации оказался значительно ниже, чем у контрольной группы. Второе тестируемое вещество (GSSSG) подобного результата не дало, что указывает на уникальную роль именно липоевой кислоты в этой химической реакции.
По мнению авторов, данное открытие открывает путь к терапии для пожилых людей, пациентов после тяжелых травм или длительной неподвижности. Ученые считают, что действие LASSS универсально и применимо не только к человеку, но и к домашним питомцам. В конечном счете это поможет сохранить мобильность, самостоятельность и высокое качество жизни в преклонном возрасте, хотя для подтверждения безопасности методики требуются дополнительные тесты на старых животных.
Итоги работы ученых опубликованы в журнале Scientific Reports.
Изображение: разработано Мagnific.
