Стволовые клетки в мышцах можно активировать с помощью физических упражнений

Группа ученых из Университета штата Иллинойс выяснили, что взрослые стволовые клетки в мышцах способны реагировать на механическое воздействие. Это открытие напрямую связывает здоровое состояние мышц с физическими упражнениями. Исходя из результатов исследования, можно будет разработать новые методы реабилитации пациентов, переживших мышечные травмы с использованием стволовых клеток. Также их можно будет использовать для предотвращения возрастной потери мышечной массы и, возможно, для ее восстановления.

Как известно, сохранение скелетной мышечной массы играет ключевую роль в общем состоянии здоровья. Уменьшение количества сократительных белков, а отсюда и сокращение размера мышечных волокон, происходит в результате болезни, неподвижности или с возрастом. Это приводит к ослаблению физической силы, а также повышает риск развития метаболических заболеваний. Сохранить мышечную массу в тонусе помогут физическая активность и реабилитационная терапия. Поэтому определение основных механизмов адаптации организма к физическим нагрузкам может стать очень полезным при разработке эффективных молекулярных или клеточных методов терапии.

В процессе восстановления организма после нефизиологических травм, например, ответа на химические инъекции, важную роль иглают мезенхимальные стволовые клетки (МСК). Группа ученых под руководством профессора Марни Боппарта решила выяснить, способны ли эти стволовые клетки реагировать на напряжение во время физических нагрузок, если да, то каким образом.

Исследователям удалось установить, что МСК в мышцах очень чувствительны к механической нагрузке, так как в мышцах мышей после физических нагрузок количество стволовых клеток увеличилось. МСК не способствуют напрямую созданию новых мышечных волокон, но они выделяют факторы роста, стимулирующие слияние других клеток и образование новых мышц.

Профессор Боппарт назвал выделение клеток из мышц мышей после физической нагрузки ключевым элементом возникновения новых мышечных волокон. Именно на этом цикле МСК начинают синтезировать факторы роста. Для того, чтобы до конца понять механизм взаимодействия МСК с другими клетками, ученые пометили их флуоресцентным маркером и ввели другим мышам.

Кроме изучения поведения клеток в живом организме, исследователи принялись изучать реакцию клеток на нагрузку на различных подложках. Оказалось, что МСК очень чувствительны к механическому воздействию со стороны окружающей среды, а физическая нагрузка активизирует эти клетки.

Исследователи планируют определить степень влияния МСК на сокращение мышечной массы, происходящее в течение всей жизни человека. В предварительных данных говорится, что с возрастом в мышцах возникает дефицит МСК. Если это окажется действительно так, то ученые приступят к разработке комбинированного метода лечения с использованием стратегии профилактики возрастной потери мышечной массы, основанной как на молекулярном, так и на мышечном подходах.

Вопросы, ответы, комментарии