Loading...
Ученые показали, что функциональная разгрузка вызывает атрофию, что приводит к снижению массы мышц и ухудшению их функции. Это может ограничить способность человека двигаться и напрягать части тела. Атрофия мышц часто возникает у космонавтов во время полета и у лежачих больных, включая тех, что находятся в коме.
Ученые исследовали процесс сокращения мышц на молекулярном уровне, анализируя работу молекул белков в камбаловидной мышце. В клетках мышц существуют толстые и тонкие филаменты — белковые нити. Толстый филамент состоит из сократительного белка миозина, а тонкий в основном из актина и белков, которые регулируют сокращение. Миозин прикрепляется к актину и продвигает нить тонкого филамента вдоль себя.
При анализе сокращения мышц важно знать скорость, с которой молекулы миозина двигают актин. Чтобы ее измерить, ученые применили метод искусственной подвижной системы. Внутрь проточной камеры (ячейки), состоящей из большого и малого стеклышек, они поместили раствор с миозином. Его молекулы опустились на маленькое стеклышко. Затем ученые добавили раствор с актином, который заранее окрасили флуоресцентной краской. Актин соединился с миозином и начал двигаться по нему. Благодаря краске исследователи смогли наблюдать за скоростью и силой взаимодействия молекул.
Оказалось, что скорость движения актина по миозину серьезно возрастает в условиях функциональной разгрузки. А любое отклонение от нормы может плохо влиять на функцию мышцы и здоровье человека. Ключевым моментом исследования было тестирование препарата омекамтив мекарбил, который помогает поддерживать функцию мышцы, но полностью предотвратить атрофию с помощью препарата пока не удалось.
В будущем ученые планируют продолжить свою работу, сосредоточившись на поиске препаратов, которые помогут предотвратить атрофию мышц и сделают полеты в космос более комфортными.
Исследование проводилось учеными трех организаций — Института иммунологии и физиологии Уральского отделения РАН, Института медико-биологических проблем РАН и НЦМУ Павловским центром «Интегративная физиология — медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям стрессоустойчивости».
Автор: Ксения Земскова.
Материал подготовлен при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках федерального проекта «Популяризация науки и технологий».
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.