Ученые открыли новый способ лечения атрофии скелетных мышц

Российские ученые обнаружили, что в атрофии скелетных мышц важную роль играет фермент протеинкиназа GSK-3, блокирование которого снижает скорость развития патологического процесса. Такой подход позволит разработать новые эффективные средства профилактики атаксии у космонавтов и пациентов реабилитационных центров. Исследование было опубликовано в журнале International Journal of Molecular Sciences. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда (РНФ).

Скелетные мышцы отвечают за движение, сокращение голосовых связок, дыхание и так далее. В условиях микрогравитации, постельного режима, иммобилизации конечностей и искусственной вентиляции легких они не используются. Из-за этого их масса и сила, а также способность к сокращению могут быть значительно снижены. Поэтому очень важно изучить процессы, которые приводят к атрофии мышц. Основными из них являются замедление синтеза мышечного белка и ускорение его распада. Скорость его образования во многом зависит от количества органелл рибосом, которые создают белки в клетках. Для образования новых рибосом требуется работа множества различных ферментов. Однако до сих пор было известно, что важную роль в этом процессе играет только фермент гликогенсинтаза-киназа-3 (GSK-3).

Теперь ученые из Института биомедицинских проблем РАН обнаружили, что ингибитор протеинкиназы GSK-3 частично останавливает снижение синтеза мышечного белка во время мышечного бездействия.

Ученые провели исследование на крысах, мышцы которых подвергались различным нагрузкам. Животные были случайным образом разделены на четыре группы. В первой группе крысы имели нагрузку собственного тела, во второй — получали инъекции ингибитора GSK-3. В третьей группе животных подвешивали, чтобы «разгрузить» их задние конечности, а в четвертой группе, помимо подвешивания, им также делали инъекции препарата.

После семи дней эксперимента у крыс вырезали мышцы голени и делали срезы, чтобы оценить диаметр мышечных волокон. С помощью молекулярных методов ученые измерили скорость синтеза белка и количество молекул-предшественников рибосом в клетках, что позволило им оценить, насколько быстро идет биогенез этих структур.

Оказалось, что вес мышц у крыс из группы, не испытывавшей никакой нагрузки, уменьшился на 27%, а диаметр мышечных волокон сократился почти на 40%. Кроме того, «разгрузка» задних конечностей снижала скорость синтеза белка на 82% по сравнению с крысами из контрольной группы. Инъекция ингибитора GSK-3 на фоне разгрузки приостановила процесс деградации на 22%, поэтому площадь поперечного сечения мышечных волокон уменьшилась не так сильно.

«Данное исследование позволяет предположить, что GSK-3 может стать перспективной молекулярной мишенью для терапии мышечной атрофии, вызванной длительным бездействием. Это позволит предотвратить развитие данной патологии у пациентов, вынужденных соблюдать длительный постельный режим, а также у космонавтов, которые проводят в невесомости в среднем шесть месяцев», — рассказывает Тимур Мирзоев, руководитель проекта по гранту Российского научного фонда.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Ученые определили диету, замедляющую старение мозга

264 Эксперимент позволил определить, какие питательные вещества замедляют снижение когнитивных способностей, и оказалось, что этот …