С возрастом мышцы теряют не только объём и силу. Организму становится сложнее восстанавливать повреждённую ткань, поскольку некоторые важные сигналы постепенно начинают работать хуже.
Японские учёные нашли вещество, которое в лабораторных опытах не только защитило один из таких сигналов от возрастного повреждения, но и неожиданно усилило его действие. Правда, пока результат получен только в экспериментах с белками и на мышах.
Исследователи из Университета Кюсю изучали фактор роста гепатоцитов — белок, участвующий в запуске восстановления мышц.
Ранее эта же команда обнаружила, что с возрастом белок не обязательно исчезает. Проблема в другом: после образования он может подвергаться химическому изменению, которое называют нитрированием.
В результате важный сигнал, активирующий восстановление мышц, повреждается и уже не может работать с прежней эффективностью.
Учёные решили выяснить, можно ли защитить белок с помощью сильных антиоксидантов. Такие вещества способны прерывать цепочки химических реакций, приводящих к повреждению молекул.
Для экспериментов выбрали два соединения на основе серы: трисульфид глутатиона и трисульфид липоевой кислоты. Оба относятся к трисульфидам — веществам, содержащим три последовательно соединённых атома серы. Именно такое строение делает их особенно активными антиоксидантами.
Первые лабораторные опыты показали, что оба вещества успешно подавляли нитрирование в двух наиболее уязвимых участках белка. Однако этого оказалось недостаточно: его способность связываться с клетками, необходимыми для восстановления мышц, полноценно не возвращалась.
Тогда исследователи увеличили концентрацию соединений. И здесь трисульфид липоевой кислоты показал неожиданный результат.
Он не только защищал белок от химического повреждения, но и примерно вдвое усиливал его способность соединяться с клеточным рецептором, через который запускаются процессы восстановления мышц.
По словам биолога Рюити Тацуми, такой эффект превзошёл ожидания команды. Учёные знали, что трисульфиды способны выполнять разные биологические функции, но не предполагали, что простое смешивание вещества с белком приведёт к настолько заметному усилению его действия.
Исследователи считают, что трисульфид липоевой кислоты может не просто нейтрализовать химически активные молекулы. Возможно, он непосредственно взаимодействует с белком и слегка меняет его структуру.
В результате возникает усиленная форма белка, которая лучше связывается с клетками и одновременно становится устойчивее к нитрированию.
Затем действие вещества проверили на мышах с атрофией мышц, вызванной отсутствием нагрузки. Эксперименты показали, что соединение действительно снижало нитрирование, возникавшее при продолжительном бездействии мышечной ткани.
Это ещё не означает, что вещество сможет так же действовать в организме человека. Исследователям предстоит провести более длительные опыты и проверить соединение на пожилых мышах — в нынешней работе этого не делали.
Тем не менее результаты указывают на возможный способ поддержать естественную систему восстановления мышц, эффективность которой снижается с возрастом.
Авторы считают, что потенциальное применение может не ограничиваться старением. Подобный подход теоретически способен оказаться полезным и в других ситуациях, когда мышцы начинают уменьшаться, например при длительных заболеваниях.
Возрастную потерю мышечной массы называют саркопенией. Она может начинаться уже после 30 лет и обычно ускоряется после 60. Постепенное ослабление мышц затрудняет ходьбу и увеличивает риск падений и травм у пожилых людей.
Пока найденное вещество нельзя считать готовым средством против саркопении. Оно ещё не прошло испытаний на людях, а его долгосрочное действие остаётся неизвестным.
Однако работа показывает, что возрастное ослабление восстановления мышц может быть связано не только с уменьшением количества важных белков. Иногда белок продолжает присутствовать в организме, но оказывается химически повреждён.
Если его удастся защитить и одновременно усилить, это может открыть новые пути борьбы с возрастной атрофией мышц, нарушением регенерации, разрастанием соединительной ткани и накоплением жира внутри мышц.
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
