O descoperire recentă ar putea ajuta la prevenirea pierderii masei musculare la vârstnici
Pierderea treptată a masei și forței musculare este una dintre cele mai frecvente consecințe ale îmbătrânirii.
Acest proces poate reduce mobilitatea și autonomia persoanelor vârstnice și favorizează apariția fragilității fizice. În prezent, cercetătorii încearcă să înțeleagă mai bine mecanismele biologice care stau la baza regenerării musculare, pentru a identifica noi modalități de a încetini acest declin.
O echipă de cercetători din Japonia a identificat un compus experimental care pare să protejeze și chiar să amplifice activitatea unui semnal biologic esențial pentru repararea mușchilor. Rezultatele au fost obținute în experimente de laborator și într-un model preclinic la șoarece, ceea ce înseamnă că eficacitatea și siguranța acestei abordări trebuie confirmate prin studii suplimentare.
Mușchii scheletici se pot reface după leziuni datorită celulelor satelit, un tip de celule stem care rămân în stare de repaus până când primesc semnale de activare. Unul dintre cele mai importante astfel de semnale este factorul de creștere al hepatocitelor (HGF), o proteină care activează aceste celule și inițiază procesul de regenerare musculară.
Pentru ca HGF să își exercite efectul, proteina trebuie să se lege de receptorul c-Met, o proteină aflată pe suprafața celulelor satelit. Odată activat, acest receptor stimulează multiplicarea și maturarea celulelor stem musculare, care contribuie ulterior la refacerea fibrelor musculare.
Studii anterioare ale aceleași echipe au arătat că, odată cu îmbătrânirea, HGF suferă o modificare chimică numită nitrare. În acest proces sunt adăugate grupări nitro în două poziții esențiale ale proteinei. Ca urmare, HGF nu se mai poate lega eficient de receptorul c-Met și își pierde capacitatea de a activa regenerarea musculară.
Pornind de la această observație, cercetătorii de la Facultatea de Agricultură a Universității Kyushu au analizat dacă două substanțe cu proprietăți antioxidante ar putea proteja HGF de această modificare chimică. Cele două molecule testate au fost glutation trisulfid (GSSSG) și acid lipoic trisulfid (LASSS). Ambele fac parte din clasa trisulfidelor, compuși care conțin trei atomi de sulf legați între ei și sunt studiați pentru potențialele lor aplicații farmaceutice.
În primele experimente, ambele substanțe au redus nitrarea proteinei HGF. Totuși, această protecție nu a fost suficientă pentru a restabili complet funcția proteinei. Cercetătorii au crescut apoi cantitatea de LASSS utilizată în raport cu HGF. În aceste condiții, au observat un efect neașteptat: afinitatea HGF pentru receptorul c-Met s-a dublat comparativ cu proteina netratată, iar HGF a devenit mai rezistentă la pierderea funcției provocată de nitrare. Acest efect a fost observat doar în cazul LASSS, nu și al GSSSG.
Autorii au denumit această formă modificată „Super HGF”. Ei consideră că LASSS nu acționează doar prin reducerea stresului oxidativ, ci produce și o modificare subtilă a structurii proteinei, ceea ce îi permite să se lege mai eficient de receptor și să își păstreze funcția chiar și în condiții care favorizează nitrarea.
„HGF nu dispare odată cu îmbătrânirea. Problema este că proteina poate fi modificată chimic după ce este produsă. De aceea ne-am întrebat dacă un compus cu proprietăți antioxidante puternice ar putea proteja HGF sau ar putea compensa pierderea funcției sale”, a explicat profesorul Ryuichi Tatsumi, care a coordonat cercetarea.
Pentru a verifica dacă rezultatele pot fi reproduse într-un organism viu, cercetătorii au utilizat un model de atrofie musculară la șoarece indusă prin suspendarea membrelor posterioare. Animalele tratate preventiv cu LASSS au prezentat niveluri semnificativ mai mici de nitrare a HGF comparativ cu cele netratate. În schimb, GSSSG nu a oferit un efect protector similar.
Autorii subliniază că sunt necesare studii suplimentare la animale vârstnice pentru a evalua eficacitatea și siguranța acestei strategii înainte de orice posibilă aplicare clinică. Dacă rezultatele vor fi confirmate, această abordare ar putea contribui în viitor la dezvoltarea unor terapii destinate menținerii capacității de regenerare a mușchilor în timpul îmbătrânirii sau în alte situații asociate cu pierderea masei musculare, precum imobilizarea prelungită la pat.
Studiul a fost publicat vineri în revista Scientific Reports.
