Саркопения: возрастное истощение мышц
Саркопения характеризуется прогрессирующей потерей мышечной массы и функциональных способностей, что ведёт к ослаблению, снижению качества жизни и повышенному риску смертности. После 50 лет мышечная масса сокращается на 15–30% каждое десятилетие. Основными факторами, способствующими саркопении, являются воспаление, гормональные изменения, инсулинорезистентность и митохондриальная дисфункция.
Несмотря на распространённость саркопении, на сегодняшний день нет одобренных методов её лечения. Новые данные о нарушении метаболизма BCAA открывают возможность для разработки целевых терапевтических стратегий.
Разветвлённые аминокислоты и их роль в мышцах
BCAA – это лейцин, изолейцин и валин, которые являются ключевыми источниками энергии во время физических нагрузок. В экспериментах на животных было показано, что дополнительный приём BCAA способен улучшать митохондриальный биогенез, увеличивая силу и массу мышц. Однако данные исследований остаются противоречивыми.
Как проводилось исследование?
Учёные использовали мультиомный анализ, включающий транскриптомику, метаболомику и протеомику, для выявления изменений в скелетных мышцах людей с саркопенией. В исследовании участвовали 60 человек старше 65 лет, проходивших операцию по замене коленного сустава, без травм и неврологических заболеваний. Их разделили на три группы:
- Саркопения (S) – сниженная мышечная масса и сила.
- Предсаркопения (PS) – нормальная масса при сниженной функции.
- Здоровые пожилые (HA) – контрольная группа.
Для подтверждения результатов использовали независимую когорту из 40 человек.
Основные результаты исследования
- У пациентов с саркопенией выявлено значительное снижение уровня альбумина в плазме.
- Наблюдалось уменьшение индекса массы тела (BMI), окружности верхней конечности и икры.
- Прогрессирование саркопении сопровождалось снижением силы хвата и скорости ходьбы.
- Генетический анализ выявил 453 дифференциально экспрессируемых гена, связанных с ухудшением метаболизма.
Исследование показало значительное снижение активности генов BCAT2 и BCKDHB, ответственных за катаболизм BCAA. Это привело к их накоплению и нарушению энергетического обмена в мышцах.
Эксперимент на мышах подтвердил влияние BCAA на саркопению
Для проверки результатов был использован мышиный нокаут-модель с выключенным геном Ppm1k, регулирующим катаболизм BCAA. У таких мышей наблюдалась активация mTOR – ключевого регулятора роста клеток, которая при длительном возбуждении ведёт к истощению мышц.
Исследование выявило, что нарушение катаболизма BCAA является одним из ранних признаков саркопении. Восстановление баланса BCAA может стать перспективным направлением в профилактике и лечении этого заболевания.