На примере сусликов ученые узнали, как люди могут избежать атрофии мышц

Исследователи из России нашли новые возможности для реабилитации людей, которые вынуждены оставаться без движения. Биофизики изучили молекулярный механизм, благодаря которому мышцы сусликов, впадающих в спячку, не атрофируются. Это может помочь космонавтам или людям с переломами ног. Статья исследователей опубликована в журнале Scientific Reports.

Грызуны, впадающие в спячку, не испытывают никаких проблем с движением после долгого сна. Их мышцы не атрофируются, несмотря на то что тело животного охлаждается до 2–3 °С. Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Института биофизики клетки РАН и Кубанского государственного университета исследовали, почему длиннохвостые суслики (Urocitellus undulatus) после спячки (по-научному — гибернации) могут бегать, кусаться и жить в обычном режиме, если их мышцы, по идее, должны требовать восстановления. Ученые доказали: чтобы избежать атрофии мышц, нужно активировать синтез определенных белков, которые помогут мышцам начать нормально функционировать гораздо быстрее. Измеряли белки только у бодрствующих зверьков, потому что беспокоить тех, кто в спячке, было бы абсолютно бесполезно. Наука еще не признала возможным зарегистрировать синтез белков у животных в зимней спячке.

«Мы предположили, что в периоды межбаутной активности (пробуждений на короткое время во время спячки — Indicator.Ru) у животных будет увеличиваться синтез всех белков, что немного или полностью восстановит массу мышц, атрофированных при спячке. И поскольку таких периодов у сусликов несколько за весь сезон спячки, то такие межбаутные пробуждения с увеличением синтеза белка и будут вносить вклад в снижение атрофии», — рассказал один из исследователей, заведующий лабораторией структуры и функций мышечных белков ИТЭБ РАН Иван Вихлянцев.

Синтез белка у животных активируется не только после окончательного выхода из спячки, но и в периоды кратковременных межбаутных пробуждений. Такие периоды бодрствования случаются всего несколько раз за всю спячку (она длится до семи месяцев в году) и длятся совсем недолго — всего 10–12 часов. Исследователи «зацепились» как раз за эти короткие промежутки времени. Они использовали метод SUnSET — это нерадиоактивный метод выявления скорости синтеза белка по организму «в моменте». Сусликам вводили антибиотик-ингибитор синтеза белка и в результате получали пептиды. Их исследовали со всех сторон и полностью анализировали их влияние на организм животного.

«Оказалось, что все не так, как мы думали ранее. Синтез общего белка (всех белков) был выше в мышцах контрольных животных, то есть летних, а вот синтез некоторых саркомерных, мышечных белков у проснувшихся сусликов оказался такой же или чуть выше, чем у активных летних. Получилось, что не все белки синтезируются в периоды межбаутной активности, а только некоторые. Те, которые поддерживают саркомерную структуру миофибрилл — компонентов, занимающих до 85% от площади скелетного волокна. Вот поэтому атрофия и не прогрессирует», — пояснил Вихлянцев.

Это значит, что в скором времени ученые смогут разработать новые подходы, использующие активацию синтеза белков. А эти методы, в свою очередь, облегчат реабилитацию людям, долго находящимся без движения.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.