Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • techweek
  • Biohacking
  • Био/​мол/​текст

Сохранить молодость: стволовые клетки вместо физкультуры

Физические упражнения активируют стволовые клетки в мышцах

Nanonewsnet по материалам University of Illinois at Urbana-Champaign:
Exercise triggers stem cells in muscle

Ученые из Университета штата Иллинойс  установили, что присутствующие в мышцах взрослые стволовые клетки способны активно реагировать на механическое воздействие – открытие, которое может связать здоровое состояние мышц с физическими упражнениями. Полученные результаты будут способствовать разработке новых методов лечения, в которых стволовые клетки будут использоваться не только для ускоренной реабилитации после мышечных травм, но и для предотвращения возрастной потери мышечной массы, а, возможно, и для ее восстановления.

Хорошо известно, что сохранение скелетной мышечной массы играет ключевую роль в общем состоянии здоровья и качестве жизни. Уменьшение количества сократительных белков и последующее сокращение размера мышечных волокон в результате болезни, неподвижности или с возрастом могут привести не только к снижению показателей физической силы, но и к повышению риска развития метаболических заболеваний, в том числе к предрасположенности к ожирению, диабету и сердечно-сосудистым болезням. Физическая активность или реабилитационная терапия могут сохранить мышечную массу и функцию мышц. Поэтому определение основных механизмов, лежащих в основе полезных адаптаций к физической активности, может дать важнейшую информацию для разработки эффективной молекулярной или клеточной терапии.

Известно, что мезенхимальные стволовые клетки (МСК) в скелетных мышцах играют важную роль в их восстановлении после нефизиологических травм, преимущественно в ответ на химические инъекции, которые вызывают значительное повреждение мышечной ткани и воспаление. Целью группы ученых во главе с профессором Марни Боппартом (Marni Boppart) было исследовать, реагируют ли мезенхимальные стволовые клетки на напряжение во время физических нагрузок и, если да, то каким образом.

«Так как физическая нагрузка может привести к травме как части процесса ремоделирования после механического напряжения, нам было интересно, является ли накопление мезенхимальных стволовых клеток естественной реакцией на физические упражнения и вносят ли эти клетки вклад в регенерацию и происходящий в посттренировочном периоде процесс роста», – комментирует цель исследования профессор Боппарт.

Ученые установили, что МСК в мышцах очень чувствительны к механической нагрузке. Они зафиксировали увеличение их количества в мышцах мышей после интенсивной физической нагрузки. Выяснилось также, что, хотя мезенхимальные стволовые клетки напрямую не способствуют созданию новых мышечных волокон, они выделяют факторы роста, которые стимулируют слияние других клеток и образование новых мышц, обеспечивая клеточную основу для улучшения их состояния после физической нагрузки.

Ключевым элементом метода профессора Боппарта являлось выделение клеток из мышц мышей после физической нагрузки, когда МСК начинают секретировать полезные факторы роста. Затем клетки помечались флуоресцентным маркером и вводились другим мышам, что позволяло ученым изучать взаимодействие МСК с другими клетками, образующими мышечную массу.


Мезенхимальные стволовые клетки (зеленые) накапливаются в скелетных мышцах после физических нагрузок
и высвобождают факторы роста, стимулирующие регенерацию. (Фото: Marni Boppart)

Помимо изучения поведения клеток в живом организме, ученые исследовали реакцию клеток на нагрузку на различных подложках. Они установили, что МСК очень чувствительны к механическому воздействию со стороны окружающей среды, и мышечное напряжение оказывает значительное воздействие на активность этих клеток.

«Полученные результаты важны, так как мы идентифицировали взрослые стволовые клетки в мышцах, которые могут стать основой для здорового состояния мышц, поддерживаемого с помощью физических упражнений, и ускорения восстановления мышц с помощью реабилитационной двигательной терапии»,– говорит профессор Боппарт. «Кроме того, тот факт, что во время физических упражнений МСК в мышцах способны высвобождать высокие концентрации факторов роста в кровеносную систему, заставил нас задаться вопросом, не обеспечивают ли они важнейшую связь между улучшением здоровья всего организма и ежедневной физической активностью».

В ближайших планах исследователей – определить, вносят ли мезенхимальные стволовые клетки вклад в сокращение мышечной массы, происходящее в течение всей жизни человека. По предварительным данным с возрастом в мышцах нарастает дефицит МСК. Ученые надеются, что им удастся разработать комбинированный метод лечения, в котором будут использоваться стратегии профилактики возрастной потери мышечной массы, основанные как на молекулярном, так и на клеточном подходе.

«Хотя лучшей стратегией сохранения мышц в процессе старения являются физические упражнения, некоторым людям физическая активность просто недоступна», – говорит Боппарт. «Инвалидность может ограничить возможности роста мышц. Мы прилагаем все усилия, чтобы понять, как наилучшим образом использовать эти клетки для эффективного сохранения мышечной массы перед лицом ее атрофии».

Статья об исследовании Eccentric Exercise Facilitates Mesenchymal Stem Cell Appearance in Skeletal Muscle опубликована в журнале с открытым доступом PLoS One.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru 
13.02.2012

Читать статьи по темам:

взрослые стволовые клетки возрастные болезни травма физическая активность Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Трансплантация стволовых клеток против старческой атрофии мышц

Возможно, пересадка донорских или активация собственных сателлитных стволовых клеток когда-нибудь поможет в лечении врожденных мышечных дистрофий и в противодействии старческой атрофии мышц.

читать

Старение: теломеры + митохондрии + стволовые клетки + …

Деградация теломер и активация экспрессии р53 способствуют нарушению функций стволовых клеток и митохондрий и старению на всех уровнях, от биомолекул до всего организма. Расшифровка взаимосвязей этих и других механизмов старения позволит разработать методы его профилактики и омоложения органов и тканей пожилых людей.

читать

Молодая кровь возвращает старикам молодость

Кровь молодых мышей способствует омоложению кроветворной системы старых животных. Механизм этого феномена, а также его влияние на состояние здоровья и продолжительность жизни пока неизвестны.

читать

Искусственные органы: бензин российский, идеи итальянские

На базе Кубанского медицинского университета итальянский хирург Паоло Маккиарини разворачивает лабораторию регенеративной медицины. Предполагается, что за два года в Краснодаре научатся выращивать человеческие органы.

читать

Эмбриональные стволовые клетки – лекарство от старости (5)

Использование взрослых стволовых и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток наряду с преимуществами имеет ряд ограничений, которые на сегодняшний день можно обойти путем использования человеческих эмбриональных стволовых клеток.

читать

Geron ушел, но стволовые клетки не пропадут

Решение корпорации Geron прекратить работу со стволовыми клетками – серьезная потеря, но не трагедия. Методы терапии, основанные на использовании стволовых клеток, в мире разрабатывают сотни исследовательских групп.

читать