Бразильские исследователи выяснили, как мышцы восстанавливаются после тренировки | Советы девушкам
Бразильские исследователи выяснили, как мышцы восстанавливаются после тренировки

Исследователи из Университета Сан-Паулу (USP) в Бразилии обнаружили, что регенерация мышц, стимулируемая аэробными упражнениями, опосредуется изменениями потребления кислорода сателлитными клетками, также известными как стволовые клетки скелетных мышц. Ожидается, что это открытие будет использовано, чтобы помочь людям оправиться от травм и бороться с потерей мышечной массы, связанной со старением.

Предыдущие исследования показали, что поднятие тяжестей и другие виды силовых тренировок увеличивают количество сателлитных клеток. В аэробных упражнениях , мышечная ткань , как известна, увеличивает его мощность , но ремонт механизмы , связанные с сателлитными клетками ранее не были изучены.

Группа USP обнаружила, что аэробные упражнения ускоряют рост сателлитных клеток и что за этим явлением лежат значительные метаболические изменения. Исследование проводилось во время докторантуры. исследование Phablo Sávio Abreu Teixeira при поддержке стипендии Исследовательского фонда Сан-Паулу – FAPESP.

«Мы отметили снижение потребления кислорода в клетках-сателлитах, тогда как упражнения увеличили потребность в кислороде во всех других мышечных тканях. Это первый раз, когда кому-либо удалось наблюдать, как аэробные упражнения влияют на метаболизм митохондрий в этих клетках и как это влияет на регенерацию мышц», Абреу сказал.

Чтобы понять механизм, Абреу провел ряд экспериментов с животными в Химическом институте USP под руководством профессора Алисии Ковальтовски, которая непрерывно изучала митохондрии с 1990-х годов и является аффилированной с Центром исследований окислительно-восстановительных процессов в биомедицине (Редоксома). один из центров исследований, инноваций и распространения информации (RIDC), поддерживаемых FAPESP.

Результаты сообщаются в статье, опубликованной в Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle. «Мы обнаружили, по крайней мере, часть механизма, который привел к улучшенной регенерации мышц . Более полные знания – это первый шаг к возможности вмешаться в процесс регенерации в будущем», – сказал Ковальтовски.

Несколько этапов

Исследование проводилось поэтапно, включая эксперименты на мышах, разделенных на две группы. Одной группе была предложена серия аэробных упражнений на беговой дорожке в течение пяти недель, в то время как контрольная группа оставалась сидячей.

В конце этого периода исследователи проверили мышей, чтобы увидеть, действительно ли упражнения улучшили их аэробные способности. На следующем этапе в обеих группах была повреждена мышечная ткань и проанализирована ее регенеративная способность.

«Сначала мы обнаружили, что у обученных животных мышечные волокна сформировались совсем недавно, а также меньше отложений фиброзной ткани и меньше признаков воспаления», – сказал Абреу. «Эти данные подтвердили, что мышечная ткань у обученных животных на самом деле была восстановлена ​​лучше».

Сделав вывод, что способность к восстановлению мышц улучшилась, исследователи исследовали изменения в сателлитных клетках, выделенных от животных, участвовавших в программе упражнений. Белки, которые регулируют покой и активацию клеток, обеспечивая самообновление или дифференцировку, были увеличены в этих клетках. «Они также показали, что дифференциация была подавлена, что подтвердило наши выводы», – сказал Абреу.

Он объяснил, что сателлитные клетки отвечают за регенерацию и сохранение мышечной ткани, но для выполнения этой функции они должны оставаться в покое, чтобы поддерживать гомеостаз ткани. На протяжении всей жизни человека они активируются в результате травмы или износа из-за физических упражнений. Некоторые затем дифференцируются в тканевые клетки, в то время как другие самообновляются, давая начало новым клеткам-сателлитам, так что цикл может продолжаться.

«Эти клетки постоянно активируются, но со временем они могут утомиться и перестать самообновляться. Это то, что происходит при мышечной дистрофии и заболеваниях, связанных с потерей мышечной массы, таких как кахексия или саркопения», – сказал Абреу. «Если у нас будет больше обновленных клеток, это означает, что у нас будет больше клеток, способных регенерировать ткани».

В дополнение к выводу, что упражнения поддерживают способность к регенерации мышечной ткани и способствуют восстановлению после травм, исследователи измерили потребление кислорода клетками-сателлитами в поисках объяснения этого явления. «К удивлению, мы обнаружили, что они потребляют меньше кислорода, как если бы они стали более экономичными», – сказал Абреу.

Полученные данные опровергли первоначальную гипотезу исследователей, которая заключалась в том, что, поскольку аэробные упражнения увеличивают мышечную окислительную способность, а сателлитные клетки прикрепляются к поверхности скелетной мышечной ткани (отсюда и название сателлит), окислительная способность сателлитных клеток также должна увеличиваться.

Роль митохондрий

Клеточное дыхание – процесс высвобождения химической энергии при окислении органических молекул – происходит в митохондриях, органеллы которых до недавнего времени считали ответственными только за выработку энергии. «Ученые все больше открывают степень участия митохондрий в различных других процессах», – сказал Ковальтовски.

Чтобы подтвердить, что потребление кислорода митохондриями действительно объясняет самообновление сателлитных клеток, Ковальтовски и Абреу провели еще два эксперимента, используя лекарства, имитирующие эффект снижения потребления кислорода на клетки, выращенные в лаборатории, и трансплантируя клетки от тренированных мышей сидячим мышам. Было обнаружено, что снижение потребления кислорода усиливает самообновление сателлитных клеток. Скорость восстановления трансплантированных клеток не изменилась , но воспаление уменьшилось, что свидетельствует об улучшении восстановления мышц.

Теперь исследователи планируют изучить эффекты снижения потребления кислорода митохондриями и пути, участвующие в самообновлении сателлитных клеток. «Короче говоря, мы должны понять, почему ингибирование клеточного дыхания ускоряет восстановление мышц», – сказал Ковальтовски.

Возможно, удастся воспроизвести это явление в будущем для лечения возрастной потери мышечной массы или той же проблемы, вызванной раком. В настоящее время этот процесс во многих случаях необратим.

Leave comment

Your email address will not be published. Required fields are marked with *.

восемнадцать + восемнадцать =