8 декабря 2021

Как молодая кровь помогает омолаживать стареющие мышцы

Абстрактное понятие омоложения мышц крови

С возрастом наши мышцы постепенно становятся меньше, слабее и хуже восстанавливаются после травм. В новом исследовании, проведенном UPMC и университетом Питтсбурга, исследователи выявили важный медиатор молодости в мышцах мышей, открытие, которое может способствовать развитию терапии регенерации мышц для пожилых людей.

Генетические инструкции для белка

Исследование, опубликованное 6 декабря 2021 года в журнале Nature Aging , демонстрирует, что циркулирующие шаттлы, называемые внеклеточными везикулами, или EV, доставляют генетические инструкции для белка долголетия, известного как Klotho, мышечным клеткам. Потеря мышечной функции и нарушение восстановления мышц у старых мышей могут быть вызваны старыми электромобилями, которые несут меньше копий этих инструкций, чем у молодых животных.

Полученные данные являются важным шагом в понимании того, почему способность мышц к регенерации с возрастом снижается.

«Мы действительно рады этому исследованию по нескольким причинам», — сказала старший автор Фабрисия Амброзио, доктор философии, директор по реабилитации UPMC International и доцент кафедры физической медицины и реабилитации в Pitt. «С одной стороны, это помогает нам понять основную биологию того, как работает регенерация мышц и как она перестает работать с возрастом. Затем, применив эту информацию к следующему шагу, мы можем подумать об использовании внеклеточных везикул в качестве терапевтического средства для противодействия этим возрастным дефектам ».

Новое исследование основано на десятилетиях исследований, показывающих, что, когда старым мышам дают кровь от молодых мышей, многие клетки и ткани восстанавливают свои юношеские черты. Но до сих пор было неясно, какие компоненты молодой крови обладают этим омолаживающим действием.

Как молодая кровь помогает омолаживать стареющие мышцы

«Мы задавались вопросом, могут ли внеклеточные везикулы способствовать регенерации мышц, потому что эти курьеры перемещаются между клетками через кровь и другие жидкости организма», — сказала ведущий автор Амрита Саху, доктор философии, научный сотрудник отделения физической медицины и реабилитации Питта. «Как сообщение в бутылке, электромобили доставляют информацию в клетки-мишени».

Исследование на мышах

Амбросио и ее команда собрали сыворотку, часть крови, которая остается после удаления клеток крови и факторов свертывания, у молодых мышей и вводили ее пожилым мышам с поврежденными мышцами.

Мыши, которым вводили молодую сыворотку, показали улучшенную регенерацию мышц и функциональное восстановление по сравнению с мышами, получавшими лечение плацебо, но восстанавливающие свойства сыворотки были потеряны при удалении ЭВ, что указывает на то, что эти везикулы опосредуют полезные эффекты молодой крови.

Углубившись в исследование, исследователи обнаружили, что электромобили доставляют генетические инструкции или мРНК, кодирующие белок Klotho против старения, мышечным клеткам-предшественникам, типу стволовых клеток, которые важны для регенерации скелетных мышц. EV, собранные у старых мышей, несли меньше копий инструкций для Klotho, чем у молодых мышей, что побуждает мышечные клетки-предшественники производить меньше этого белка.

  • С возрастом мышцы не заживают после повреждений, потому что рубцовая ткань откладывается вместо восстановления первоначальной структуры мышц. В более ранней работе Амбросио и ее команда показали, что клото является важным регулятором регенеративной способности в мышечных клетках-предшественниках и что этот белок снижается с возрастом.
  • Новое исследование впервые показывает, что связанные с возрастом сдвиги в грузе ЭМ способствуют истощению Клото в старых стволовых клетках, предполагая, что ЭМ можно превратить в новые методы лечения поврежденной мышечной ткани.

«Электромобили могут быть полезны для повышения регенеративной способности мышц у пожилых людей и улучшения функционального восстановления после травмы», — сказал Амброзио, который также является членом Института регенеративной медицины Питта Макгоуэна. «Одна из идей, которая нам очень нравится, — это разработка электромобилей с конкретными грузами, чтобы мы могли определять реакцию клеток-мишеней».

Помимо мышц, электромобили могут помочь обратить вспять и другие эффекты старения. Предыдущая работа продемонстрировала, что молодая кровь может улучшить когнитивные способности старых мышей. Амбросио и соавтор Радосвета Колдамова, доктор медицинских наук, профессор кафедры гигиены окружающей среды и гигиены труда в Высшей школе общественного здравоохранения Питта, получили грант на исследование потенциала электромобилей для обращения вспять возрастного снижения познавательных способностей.

Источник

Метки:



Как влияет потребление жиров на диабет 2 типа

Ученые из UNIGE обнаружили, что жир может помочь поджелудочной железе адаптироваться к избытку сахара, тем самым замедляя развитие диабета. Диабет 2 типа, которым страдает почти 10% населения мира, является серьезной проблемой общественного здравоохранения. Чрезмерно малоподвижный образ жизни и слишком калорийная диета способствуют развитию этого метаболического заболевания, изменяя функционирование клеток поджелудочной железы и снижая эффективность регуляции…

От чего зависит увеличение миелина в сером веществе мозга

Устойчивость к стрессу и дифференциальные симптомы коррелируют с региональными изменениями в головном мозге Недавнее исследование связывает тревожное поведение у крыс, а также посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР) у ветеранов вооруженных сил с повышенным содержанием миелина — вещества, которое ускоряет связь между нейронами — в областях мозга, связанных с эмоциями и памятью. Результаты, представленные учеными из Калифорнийского…

Улучшение физической формы за счет интенсивных упражнений

С помощью 2000 участников Framingham Heart Study исследователи из BU изучили, насколько малоподвижный образ жизни, ходьба и рутинные упражнения влияют на физическую форму. Упражнения полезны для здоровья. Это общеизвестно. Но насколько строгим должно быть это упражнение, чтобы действительно повлиять на уровень физической подготовки человека? И если вы сидите весь день за столом, но при этом…

Как растительная пища помогает вырабатывать мРНК

Будущее вакцин может больше походить на поедание салата, чем на укол в руку. Ученые Калифорнийского университета в Риверсайде изучают, могут ли они превратить съедобные растения, такие как салат, в фабрики по производству мРНК-вакцин. Коммуникатор РНК или мРНК технология, используемый в COVID-19 вакцин, работает обучая наши клетки распознавать и защитить нас от инфекционных заболеваний. Одна из…

Как парадокс Пето раскрывает тайны рака

Клетки в организме можно рассматривать как крошечные мишени для стрельбы из лука, каждая из которых уязвима для смертельной стрелы рака. Чем больше клеток у данного животного и чем дольше оно живет, тем выше вероятность накопления вредных клеточных мутаций, которые в конечном итоге могут привести к раку. По крайней мере, так подсказывает интуиция. Тем не менее,…