[massagewarsaw]

Udało się udowodnić, że mniejsza zdolność do regeneracji i odzyskania mobilności mięśni z upływem lat związana jest ze zmianami zachodzącymi w obrębie komórek macierzystych.

Tracą one predyspozycje do odnawiania się oraz generowania nowych włókien mięśniowych. Naukowcy skutecznie zablokowali ten proces poprzez modulację odpowiednich szlaków sygnałowych.

Grupy badawcze z Uniwersytetu w Stanford oraz Uniwersytetu w Kolorado prowadząc badania na modelu mysim dowiodły, iż utrata masy mięśni i ich funkcji jest związana z konkretnymi dwoma szlakami sygnałowymi.

Jednym z nich jest szlak p38 MAPK, który wydaje się być kluczowy w powstawaniu oraz rozpadzie zarówno komórek macierzystych, jak i komórek satelitarnych mięśni szkieletowych. Zjawiska związane ze starzeniem się, to jest stres komórkowy czy odpowiedź zapalna, mogą zwiększać w zdecydowany sposób aktywność szlaku p38 MAPK. To z kolei skutkuje zmniejszaniem zdolności do regeneracji mięśni.

Drugi szlak sygnalizacji komórkowej jest związany z receptorem FGFR-1 lub innymi słowy − receptorem czynnika wzrostu fibroblastów.

Profesor Bradley Olwin kierujący badaniami w Kolorado powiedział portalowi biotechnologia.pl − Starzejące się komórki macierzyste mięśni mogą być częściowo uratowane poprzez zastosowanie inhibitorów p38αβ MAPK lub poprzez aktywację receptora FGFR-1. Możemy także spowolnić lub zatrzymać tempo starzenia się mięśni poprzez przeszczepianie komórek macierzystych z młodych do starszych zwierząt.

Profesor Olwin wraz ze swoimi współpracownikami dowiedli, że częściowe zablokowanie szlaku MAPK przy zastosowaniu inhibitorów chemicznych oraz „włączenie” odpowiedniego białka receptora FGFR-1 mają zbawienny wpływ na odnowę komórek satelitarnych.

Ponadto, po przeszczepieniu tych komórek z jednych młodych myszy do drugich obserwowano procesy odnowy, jednak w przypadku przeszczepienia tych komórek ze starych do młodych myszy nie udało się już tego odnotować. Jest to zatem potencjalny czynnik wpływający na utratę właściwości mięśni wraz z upływającym czasem.

Co ważne, przeszczepiane komórki migrowały do swoich miejsc docelowych, gdzie mogły stanowić rezerwę wykorzystywaną przez organizm w razie potrzeby naprawy urazu mięśniowego.

Badania te ściśle korelują z wynikami osiągniętymi przez grupę badawczą kierowaną przez profesor Helen Blau z Uniwersytetu Stanforda.

Komórki macierzyste wyizolowane z 2-letnich myszy (odpowiednik osoby w wielu 80 lat) cechowały się zwiększoną aktywnością szlaku p38 MAPK, który hamuje ich proliferację i wpływa na przekształcanie w komórki progenitorowe. Mimo, że nadal można było zaobserwować podziały, w rezultacie powstawały bardzo drobne komórki.

Nie jesteśmy pewni, czy procesy starzenia komórek macierzystych u myszy i ludzi zachodzą tak samo, jednak na podstawie analizy dostępnej literatury zaryzykowałbym stwierdzenie, że tak. Chcielibyśmy w przyszłości zbadać, czy technika blokowania starzenia się komórek macierzystych może być zastosowana u człowieka. Najpierw jednak musimy dokładniej zapoznać się z mechanizmami, które kierują tymi procesami – dodał profesor Olwin.

Funkcjonalność tkanek i narządów maleje, a nawet obserwuje się często ich zanikanie u osób w wieku podeszłym. Jest to odnotowywane chociażby w przypadku mięśni szkieletowych, które wraz z upływem lat tracą swoją masę, funkcje i nie są tak zdolne do regeneracji, jak mięśnie u osób młodych.

Procesy utraty właściwości jednostek motorycznych rozpoczynają się już po 30 roku życia, jednak ich dynamika znacznie się zwiększa po przekroczeniu wieku 50 lat. Nawet osoby aktywne fizycznie nie unikną tego procesu. W formie zaawansowanej może on prowadzić do sarkopenii lub nawet inwalidztwa.

Jennifer D Bernet, Jason D Doles, John K Hall, Kathleen Kelly Tanaka, Thomas A Carter, Bradley B Olwin. p38 MAPK signaling underlies a cell-autonomous loss of stem cell self-renewal in skeletal muscle of aged mice. Nature Medicine, 2014

http://czasopisma.viamedi...ile/19125/15060

http://med.stanford.edu/i...ruary/blau.html

Marta Łucka

[massagewarsaw]

JAK ODMŁODZIĆ MIĘŚNIE?

Amerykańscy biolodzy odkryli, jakie procesy biochemiczne są bezpośrednio odpowiedzialne za starzenie się mięśni człowieka. Wykorzystując otrzymane informacje, naukowcom udało się odwrócić zegar biologiczny zużytych mięśni.

W doświadczeniu przeprowadzonym przez Morgana Carlsona i Michaela Conboya wzięły udział osoby należące do dwóch grup wiekowych – przeciętnie 23- i 71-latkowie. Od ochotników trzykrotnie pobierano próbki tkanki mięśnia czworogłowego uda.Za pierwszym razem – przed doświadczeniem, gdy nogi ochotników zostały unieruchomione na dwa tygodnie w celu imitacji atrofii mięśni. Następnie – trzy tygodnie po zdjęciu gipsu, gdy ochotnicy ćwiczyli na siłowni, aby nogi wróciły do dawnej formy, a pod koniec ­– po czterech tygodniach od zakończenia doświadczenia, gdy masa mięśniowa uległa regeneracji.

Jak zauważyli badacze, u młodych osób dwa tygodnie bez ruchu jedynie w niewielkim stopniu pogorszyły stan mięśni nóg, podczas gdy u osób starszych dość szybko doszło do przejawów atrofii, co więcej, ich tkanki wykazały tendencję do regresji nawet po miesiącu od zakończenia doświadczenia.

Zdolność tkanek do samoregeneracji ulega zmniejszeniu wraz z wiekiem. U osób starszych dochodzi do utraty masy mięśniowej, zmniejszenia jej wytrzymałości i elastyczności. Poprzednie doświadczenia przeprowadzane na myszach wykazały, że w dorosłych komórkach macierzystych mięśni obecne jest tzw. białko receptorowe Notch, którego aktywacja powoduje wzrost tkanek. Głównym sukcesem badania jest jednak wyjaśnienie roli kinaz aktywowanych migotenami (MARK). Sztuczne blokowanie tych kinaz spowodowało zahamowanie regeneracji komórek młodych mięśni, i na odwrót. Łańcuchy MARK są więc ważnym regulatorem działalności białek receptorowych Notch, niezbędnych do regeneracji mięśni ludzkich.

W tkance mięśniowej starszych osób poziom MARK jest obniżony, co powoduje, że Notch nie ulegają aktywacji, a komórki macierzyste nie są już w stanie regenerować organizmu, jak w przypadku osób młodych.

Łańcuch biochemiczny MARK występuje zarówno u robaków i much, jak i u ludzi, co tylko podkreśla jego ważną rolę. To właśnie on odgrywa decydującą rolę w starzeniu się tkanek ludzkich. A co rezultaty tego doświadczenia przyniosą zwykłemu człowiekowi? Według naukowców bezpośrednia praca z MARK lub Notch może pomóc w podniesieniu poziomu regeneracji i szybszego powrotu do zdrowia.

Wyniki badania zostały opublikowane w magazynie EMBO Molecular Medicine. JSL

źródło: www.berkeley.edu