Wraz z wiekiem funkcja i zdolności regeneracyjne mięśni szkieletowych ulegają pogorszeniu. Oznacza to, że coraz trudniej osobom w podeszłym wieku odzyskać wyjściową sprawność po urazie lub zabiegu chirurgicznym. Nowe badanie pokazuje, jak zasadnicze znaczenie dla tego procesu ma białko zwane b1-integryną. Wyniki stanowią obiecujący cel dla interwencji terapeutycznej w celu zwalczania starzenia i chorób mięśni. Odkrycia opublikowano na łamach czasopisma Nature Medicine.

Komórki macierzyste mięśni są podstawowym źródłem regeneracji mięśni po urazie. Te wyspecjalizowane komórki macierzyste u dorosłych osób przechodzą w stan uśpienia w tkance mięśniowej - znajdują się z boku poszczególnych włókien mięśniowych, dlatego zostały one pierwotnie nazwane komórkami satelitarnymi. Gdy włókna mięśniowe są uszkodzone, aktywują się i proliferują. Większość nowych komórek zaczyna tworzyć nowe włókna mięśniowe, przez co przywracają funkcję mięśni. Niektóre powracają do stanu spoczynku, co pozwala im odnawiać się na nowo.

Autorzy pracy ustalili, że funkcja integryn, a zwłaszcza białka zwanego β1 integryną, ma podstawowe znaczenie dla utrzymywania cyklu hibernacji, aktywacji, proliferacji, a następnie powrotu do hibernacji w macierzystych komórkach mięśniowych. Integryny są białkami, które zapewniają łączność środowiska wewnętrznego komórki ze środowiskiem zewnętrznym - bez nich niemal każdy etap procesu regeneracyjnego jest zakłócony.

Zespół wysnuł teorię, że wady w budowie beta1-integryny mogą przyczyniać się do zjawiska starzenia, co jest związane z pogorszeniem funkcji komórek macierzystych mięśni i ich zmniejszonej ilości. Oznacza to, że gojenie po urazach lub operacjach może być bardzo powolne, co może spowodować długi okres bezruchu oraz towarzyszącą mu utratę masy mięśniowej.

„Nieskuteczne leczenie schorzeń mięśniowych u osób starszych stanowi istotny problem kliniczny. Nowe metody terapeutyczne są bardzo potrzebne, biorąc pod uwagę fakt starzenia się społeczeństwa”, tłumaczą autorzy badania. „Znalezienie sposobu na terapię komórek macierzystych mięśni może znacznie poprawić odnowę mięśni u osób starszych.”

Ustalono, że funkcja beta1 integryny zmniejsza się u starzejących się komórek macierzystych mięśni. W badaniu sztucznie aktywowano integryny u starszych myszy - okazało się, że ich zdolności regeneracyjne zostały przywrócone do młodzieńczych poziomów. Co ważne, poprawę regeneracji, siły i funkcji zaobserwowano także wtedy, gdy to leczenie stosowano u zwierząt z dystrofią mięśniową, co podkreśla jego potencjalne znaczenie w leczeniu zaburzeń mięśniowych.

Komórki macierzyste mięśni używają b1-integrynę do interakcji z wieloma innymi białkami środowiska zewnętrznego. Wśród tych wielu białek wyróżniono fibronektynę, która może być najbardziej istotna. Odkryli, że mięśnie z wiekiem zawierają znacznie mniej fibronektyny. Jak w przypadku beta1-integryny, po wyeliminowaniu fibronektyny z młodych mięśni ​​wyglądają one jakby były stare, zaś przywrócenie fibronektyny do starszych tkanek mięśniowych odmładza je.

„Podsumowując, starzejące się komórki macierzyste mięśni z zaburzoną aktywnością B1 integryny i niewystarczającą ilością fibronektyny są przyczyną starzenia się mięśni, dlatego B1-integryna i fibronektyna wydają się być bardzo obiecującymi celami terapeutycznymi”.

Więcej: sciencedaily.com