Вчені з'ясували чи справді фізичні вправи впливають на м’язи
Міжнародна команда дослідників з Duke-NUS Medical School, Singapore General Hospital та Кардіффського університету з'ясувала, чому фізична активність допомагає зберігати силу м'язів навіть у літньому віці, повідомляє Science Daily.
Вчені виявили своєрідний молекулярний «перемикач», який впливає на процес старіння м'язів. Йдеться про ген DEAF1, рівень якого зростає з віком і поступово погіршує здатність м'язової тканини до відновлення.
Результати дослідження опубліковані в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Чому м'язи слабшають з віком
З віком людина поступово втрачає м'язову масу та силу. Цей процес підвищує ризик падінь, переломів, а також ускладнює відновлення після хвороб і травм.
Однак проблема не обмежується лише рухливістю. М'язи відіграють важливу роль у регуляції рівня цукру в крові, обміні речовин та загальному стані здоров'я.
Одним із ключових регуляторів роботи м'язів є сигнальний шлях mTORC1, який відповідає за синтез білків та підтримку тканин.
У старіючих м'язах цей механізм починає працювати надто активно. Через це клітини більше зосереджуються на створенні нових білків, але гірше позбавляються пошкоджених.
З часом такі дефектні білки накопичуються, що призводить до стресу в клітинах і втрати сили.
Підписуйтеся на наші соцмережі
Яку роль відіграє ген DEAF1
Під час дослідження науковці виявили, що одним із головних винуватців цього процесу є ген DEAF1.
У молодому віці його активність контролюється білками FOXO, які підтримують баланс між виробництвом нових білків та очищенням клітин від пошкоджених структур.
Проте з роками активність FOXO знижується. У результаті рівень DEAF1 починає зростати, що ще більше активує mTORC1 та пришвидшує старіння м'язів.
Як фізичні вправи омолоджують м'язи
Найцікавішим відкриттям стало те, що регулярна фізична активність допомагає відновити цей баланс.
Під час тренувань активуються спеціальні білки, які знижують рівень DEAF1.
Завдяки цьому клітини знову починають ефективніше позбавлятися пошкоджених білків, відновлювати структуру тканин та підтримувати м'язову силу.
Фактично фізичні вправи запускають механізм «очищення та перезавантаження» м'язів.
Втім, дослідники зазначають, що в деяких випадках процес старіння може зайти настільки далеко, що одного лише спорту буде недостатньо для повного відновлення функцій тканин.
Експерименти на тваринах підтвердили результати
Для перевірки своєї гіпотези вчені провели серію експериментів на плодових мушках та літніх мишах.
У всіх випадках підвищення рівня DEAF1 прискорювало ослаблення м'язів.
Навпаки, зниження активності цього гена покращувало баланс білків у клітинах та сприяло відновленню сили.
Це свідчить про те, що механізм працює не лише в одному виді організмів, а може бути універсальним для багатьох живих істот.
Нові можливості для медицини
На думку авторів роботи, відкриття може бути корисним не лише для боротьби зі старінням.
DEAF1 також впливає на м'язові стовбурові клітини, які відповідають за регенерацію тканин після травм, операцій або важких захворювань.
У майбутньому препарати, що впливатимуть на активність цього гена, можуть допомагати підтримувати м'язову силу у людей, які через хворобу або інші обставини не можуть достатньо рухатися.
Такі підходи можуть виявитися особливо важливими для пацієнтів після операцій, людей із онкологічними захворюваннями та літніх людей із віковою втратою м'язової маси.