Международная команда продвигает исследования в области здоровья мышц

0

Международная команда, возглавляемая исследователями медицинского факультета Университета Оттавы, опубликовала результаты, которые могут внести вклад в будущую терапию дегенерации мышц из-за старости и таких заболеваний, как рак и мышечная дистрофия.

В исследовании, опубликованном в журнале “Клеточная биология”, в котором публикуются рецензируемые исследования клеточной структуры и функций, авторы заявили, что их работа демонстрирует важность фермента GCN5 для поддержания экспрессии ключевых структурных белков в скелетных мышцах. Это мышцы, прикрепленные к кости, от которых зависят дыхание, осанка и передвижение.

“Мы обнаружили, что если вы удалите экспрессию GCN5 из мышц, они больше не смогут выдерживать экстремальный физический стресс”,- сообщает доктор Кир Мензис, молекулярный биолог с кафедры биохимии, микробиологии и иммунологии медицинского факультета, назначенный на должность адъюнкт-профессора в Междисциплинарной школе наук о здоровье.

В течение примерно пяти лет международное сотрудничество под руководством Уоттавы кропотливо экспериментировало с мышечно-специфичным мышиным “нокаутом” GCN5, хорошо изученным ферментом, который регулирует множество клеточных процессов, таких как метаболизм и воспаление. С помощью серии манипуляций ученые производят лабораторных мышей, у которых нарушены или выведены из строя определенные гены, чтобы представить модели болезней человека на животных и лучше понять, как работают гены.

В этом случае было проведено несколько экспериментов для изучения роли фермента GCN5 в мышечных волокнах. То, что они обнаружили с помощью этой линейки мышечных нокаутов для мышей, было заметным снижением мышечного здоровья во время физических нагрузок, таких как бег на беговой дорожке, тип упражнений, которые, как известно спортсменам, вызывают микроразрывы в мышечных волокнах для стимуляции роста мышц. Мышечные волокна лабораторных животных резко ослабевали по мере того, как они неслись вниз по склону, как у старых мышей, в то время как мыши дикого типа не подвергались аналогичному воздействию.

Доктор Мензис, старший автор исследования, говорит, что полученные результаты сродни тому, что наблюдается при прогрессирующем старении, или миопатиях и мышечной дистрофии, группе генетических заболеваний, которые приводят к прогрессирующей слабости и потере мышечной массы. Это было подтверждено данными о людях, включая наблюдаемую отрицательную корреляцию между диаметром мышечных волокон и Инь Ян 1, высокофункциональным белком, который играет ключевую роль в ряде клеточных процессов и, как было установлено лабораторией Мензиса, является мишенью GCN5.

В конечном счете, исследование команды показало, что GCN5 повышает экспрессию ключевых структурных мышечных белков, в частности дистрофина, и его недостаток приведет к их снижению.
Это важно, потому что дистрофин является наиболее важным белком организма для поддержания мембраны мышечных клеток, служащим своего рода якорем и амортизатором амортизации в клетках мышц. Без него мышцы очень восприимчивы к физическим нагрузкам, и увядание мышц может привести к калечащим и смертельным последствиям.

“Наша публикация показывает, что если вы отключите GCN5, то единственное, что мы увидим, – это недостаток дистрофина, без каких-либо реальных нарушений каких-либо других механизмов”, – говорит доктор Мензис.

Он отметил, что в статье также подтверждены другие исследования, показывающие, что GCN5 не изменяет содержание мышечных митохондрий, источников энергии в клетках и еще одного важного фактора, влияющего на здоровье мышц.

Исследование основано на данных, показывающих, что дистрофин “важен для поддержания общей целостности мышц и здоровья мышц”, по словам доктора Мензиса.

Доктор Мензис предполагает, что это исследование может помочь создать основу для дальнейшего развития терапевтики.

“Поэтому эти результаты могут быть полезны для открытия новых терапевтических средств, которые регулируют активность GCN5 или его нижестоящие мишени для поддержания здоровья мышц во время рака, миопатий, мышечной дистрофии или старения”, – говорит он.

Комментарии закрыты