Трениращият мускул се пази сам от рушащото го хронично възпаление
Снимка: Arthur Edelman / Unsplash
Специалисти по биомедицински инженеринг от Университета „Дюк“ откриха, че човешкият мускул има „вродена“ способност да се предпазва от разрушаващото го въздействие на хроничното възпаление, когато работи. Резултатите от работата на учените са поместени в януарския брой на специализираното издание Science Advances.
"По време на тренировка в човешкото тяло протичат множество процеси и е много трудно да се определи какво точно вършат отделните системи и различните видове клетки на човека по време на физическата активност. Ние отгледахме по биоинженерен път човешки мускулни клетки, които показаха че са способни самостоятелно да извършват противовъзпалително действие“, обяснява един от водещите автори на изследването, професорът по биомедицински инженеринг в Университета „Дюк“, Ненад Бурсач (Nenad Bursac).
Възпалението само по себе си не е добро или лошо, а естествен за организма процес. Когато тялото е наранено, първоначалният ограничен възпалителен отговор „разчиства отломките“ и помага на тъканта да се изгради отново. В други случаи, имунната система задейства „свръхотговор“, свързан със широкомащабно възпаление, което вместо да лекува, уврежда тъканите – т. нар. „цитокинова буря“, открита и при тежко протичащите случаи на COVID-19. Има и заболявания, които предизвикват хронично възпаление , като ревматоидния артрит и саркопенията например. Хроничното възпаление води до загуба на мускулна маса и мускулна слабост, свързана с намаляване на възможността на мускула да се съкращава.
Сред провъзпалителните молекули, задействащи процесите на възпаление, е и интерферон гама, който предизвиква именно загубата на мускулна маса и мускулната дисфункция. Предишни изследвания върху хора и животни показаха, че тренировките могат да облекчат като цяло негативния ефект на хроничното възпаление, но оставаше неясно каква е ролята на самите мускулни клетки в този процес.
"Знаем, че хронично възпалителните болести предизвикват мускулна атрофия, но искахме да проверим дали същото ще се случи с нашите биоинженерно отгледани човешки мускулни клетки в блюдо на Петри. Не само потвърдихме, че интерферон гама действа през специфична сигнална пътечка, но и открихме, че трениращият мускул може сам да противодейства на този провъзпалителен сигнал, независимо от други тъкани или клетки“, посочва водещият автор на изследването, доц. д-р Жаовей Чен (Zhaowei Chen).
За да докажат, че мускулът е в състояние сам да блокира разрушителното действие на интерферон гама, Чен и Бурсач изложили напълно функционалните човешки мускулни клетки, отгледани в лабораторията им на сравнително високи дози интерферон гама в продължение на 7 дни, така че да възпроизведат условията на продължително, хронично възпаление. Както се очаквало, мускулът станал по-малък и загубил голяма част от силата си.
След това обаче третираните с интерферон гама мускулни клетки били поставени в „тренировъчен режим“, чрез предизвикани с помощта на електроди съкращения. Очаквало се, че процедурата ще доведе до определен мускулен растеж, демонстриран в предишни изследвания. За изненада на учените, мускулните съкращения блокирали почти изцяло разрушителния ефект на хроничното възпаление. Симулираната тренировка инхибирала молекулярната пътечка на интерферон гама в мускулните клетки, като протнивовъзпалителният ефект бил идентичен на този на медикаментите Tofacitinib и Baricitinib, използвани със същата цел при болните от ревматоиден артрит.
"Когато се съкращават, мускулните клетки самостоятелно и директно блокират провъзпалителния сигнал, провокиран от интерферон гама. Това е ново за науката откритие, което отваря вратата за нови механизми за терапия на хроничните възпалителни заболявания“, заключава проф. Бурсач.
Затлъстяването и диабетът увеличават риска от раждането на деца с аутизъм и забавено развитие
Фитнесът е успешна антиейджинг рецепта, потвърдиха учени
Топ 8 на най-добрите бабини лекове (Част втора)