Восстановление мышечной ткани

Содержание

Каким бы удивительным ни казалось восстановление целой кости у высшего позвоночного животного — птицы или млекопитающего, — все же этот процесс сходен с обычным восстановлением повреждения костей — сращением переломов. Переломы костей срастаются у всех позвоночных животных, как высших, так и низших. Это явление широко известно, хорошо изучено, и его закономерности используются в практике хирургической клиники. Костная ткань относится к группе соединительной ткани, которая объявлена неспециализированной тканью, сохраняющей будто бы резервы «зародышевой плазмы» в течение всей жизни организма у всех позвоночных животных.

Другое дело — специализированные ткани, которым старая теория регенерации полностью отказывала как в способности к самообновлению, так и в способности к восстановлению после повреждения. Как обстоит дело с этими тканями? Решение вопроса о восстановительной реакции организма на повреждение специализированных /тканей должно было привести либо к поражению, либо к торжеству новых представлений о регенерации.

К числу специализированных тканей старая теория регенерации на протяжении многих лет относила поперечнополосатую мышечную ткань — основу строения скелетной мускулатуры.

Бессменная, неизносимая — такой изображала мышечную ткань старая вирховианская наука о микроскопическом строении и развитии тела животных организмов. Клеточное строение обнаруживалось в мышечной ткани только в зародышевом состоянии. На краткий срок у зародыша появляются маленькие клетки-веретенца, вытянутые, длинные клетки с заостренными концами, получившие название миобластов.

Эти клетки с самого начала проявляют склонность к объединенным действиям: они устремляются в зачатки органов движения целыми потоками. Но вот потоки миобластов заняли места будущих мышц, растянувшись между определенными точками скелета. Тонкие волоконца будущих сухожилий наметились в местах, где потоки миобластов подошли к местам прикрепления. На этом клеточная стадия заканчивается. Миобласты разрастаются в длину, в ширину, сливаются друг с другом концами — и вот уже клеток нет, на месте потоков миобластов располагаются длинные ровные тяжи — мышечные волокна.

Детство мышечной ткани кончилось. Началась пора отрочества — период роста, который прекратится вместе с ростом всего организма.

Вечная работа и ничего больше — таков удел скелетной мускулатуры. Работа, превратившая клетки мышечных зачатков в неклеточные тяжи,— такова, согласно старой теории регенерации, причина утраты мышечной тканью свойства самовоспроизведения. Работа, функция движения привела мышечную ткань к полному израсходованию «зародышевой плазмы» и лишила ее свойства восстанавливать разрушающиеся части — вот что вытекало из старой теории регенерации.

Только у организмов со слабой специализацией тканей, у низших, несовершенных организмов «зародышевая плазма», согласно старой теории регенерации, еще в какой-то мере может проявлять себя при повреждении мышечной ткани.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Восстановление мышц — Красивое тело при худении

Система восстановления мышц включает в себя два взаимозависимых фактора.

А именно:

— восстановление энергетического потенциала клеток;

— восстановление, собственно, клеток мышечной ткани (миофибриллы и метахондрии).

Эти факторы особенно важны, когда речь идет о интенсивных аэробных нагрузках, которые, как известно заметно «иссушают» энергетические запасы организма и разрушают быстрые (белые) мышечные волокна.

Восстановление энергетических запасов клеток

Существует неписаные правила «Не тренировать мышцы одной группы чаще, чем раз в неделю», а также «Перерыв между нагрузками должен составлять около 48 часов». Что дают нам эти правила, какую смысловую нагрузку в себе несут? Вы не задумывались, почему многие их свято соблюдают?

А ответы на эти вопросы нам уже могут дать исследования ученых. Именно они опытным путем подтвердили, что на восстановление энергетического потенциала клеток до суперкомпенсации, т.е. максимума, должно пройти от 48 до 96 часов. Каким образом происходит данный процесс? За это время в мышцах и печени человека должно произойти накопление Гликогена – полисахарида, образованного остатками глюкозы. Вот он то и образует тот энергетический резерв, который мобилизуется при необходимости восполнить недостаток глюкозы. При анаэробных упражнениях, которые выполняются за счет энергии, запасенной в мышечной массе, первым расщепляется креатинфосфат, а уже за ним гликоген, который является основой мышечной энергии т.к. запасы креатифосфата в мышечной массе очень малы. Как вывод: во время интенсивных тренировок энергетический запас клеток, в виде гликогена, истощается и для его восстановления и необходим перерыв в 48-96 часов.

Рост мышечной массы в период восстановления энергетического потенциала клеток не происходит.

Восстановление клеток мышечной ткани (миофибриллы и метахондрии)

Что такое миофибриллы и метахондрии – это те компоненты клетки и мышцы, которые участвуют в «ремонтных работах» по восстановлению мышечной ткани.

Восстановление клеток мышечной ткани происходит, в среднем, в течение 10-14 дней. Конечно, данный срок условен, все зависит от индивидуальных особенностей организма, а также от интенсивности программы нагрузок. Для восстановления мышечных клеток достаточно 7 дней отдыха, поэтому вторую неделю рекомендуется работать с 60%-70% обычного веса. Но опять же, это все очень индивидуально. Таким образом, во вторую неделю мы наверстываем первую и не даем мышцам достаточно расслабиться, что бы разрушиться снова.

Данные выкладки ранее никого не интересовали, как пример можно привести методику тренировок Джо Вейдера, она в корне ошибочна, но имела свои результаты. Другой тренер Майк Ментцер написал книгу «Супертренинг» где более подробно изложил все вопросы, которые мы рассмотрели, и предложил свою методику тренировок. Но об этой методике в следующий раз.

Как восстанавливаются мышцы • СЛИПАПС

На той неделе перестарался со свободными весами и получил вынужденный перерыв в упражнениях на руки. Будучи человеком нетерпеливым, несколько раз хватался за гантели, но всякий раз был вынужден класть их на место.

Вероятно, то, что случилось у меня – это наиболее легкая степень травмирования, которая часто случается у «недостаточно хорошо подготовленных энтузиастов» – Delayed Onset Muscle Soreness (DOMS). Типичный механизм такого повреждения – это растягивание напряженной мышцы. Например, когда Вы спускаетесь вниз с холма или толкаете гантели вверх (что у меня и произошло).

От тоски решил почитать, чем занимается моя любимая иммунная система в поврежденной скелетной мышце и когда можно ждать восстановления.

Скелетные мышцы человека (на которые приходится 40% нашего веса) состоят из мышечных волокон – вытянутых многоядерных структур, слившихся вместе из отдельных одноядерных клеток – миоцитов, а также нервов, сосудов и соединительной ткани. Во внутриутробном периоде развития новые скелетные волокна формируются из сливающихся друг с другом миобластов (предшественников миоцитов).

В неонатальном периоде и дальше количество волокон не меняется, но они увеличиваются в размере – растет их длина и диаметр. За это отвечают особые мышечные стволовые клетки. Их называют клетки-сателлиты. У взрослых развитие скелетной мускулатуры прекращается, и дальнейший прирост мышечной массы у занимающихся – это результат циклических процессов повреждения и регенерации.

Отсюда и любимый девиз Дуйэна Джонсона:

Девиз означает, что прироста мышечных волокон без болевых ощущений не бывает, и в основе силовых тренировок лежит травмирование мышц. В журнале Men’s Health за февраль 2015 Скала рекомендует «наслаждаться болью», занимаясь в качалке.

Скелетные мышцы обладают хорошей способностью к регенерации. Эксперименты показывают, что мышечная ткань может полноценно восстановиться после механических повреждений, токсического воздействия и замораживания мышечных волокон.

Этой способностью мы обязаны популяции особых мышечных клеток – клеток-сателлитов. Вот они (ярко-красная на левом рисунке и светло-синяя на правом) расположились на периферии мышечного волокна (зеленые овалы слева – это ядра слившихся мышечных клеток).

Сателлиты обладают свойствами стволовых клеток. Они могут размножаться и превращаться в новые миоциты, а также сливаясь с другими новообращенными и имеющимися миоцитами, образовывать новые мышечные волокна. Активация этих клеток происходит при повреждении мышечной ткани, например, во время интенсивных силовых тренировок.

Из погибших и разрушенных мышечных волокон в кровь поступают компоненты, которые обычно скрыты в цитозоле клеток (например, креатинкиназа и микро-РНК 133а). Для иммунной системы они представляют собой DAMPs – сигналы разрушения ткани, и она отвечает на них воспалением.

В развивающейся эмбриональной мышечной ткани почти нет иммунных клеток. Они не участвуют в этом процессе развития. Но некроз в мышечной ткани – это серьезный стресс, на который иммунная система реагирует сильным воспалением. Так, количество воспалительных клеток в поврежденной в силовой тренировке мышце превышает 100,000 на кубической миллиметр ткани. Большинство этих клеток представлены макрофагами и нейтрофилами, то есть элементами системы врожденного неспецифического иммунитета.

Уже через 2 часа после травмы, в мышечной ткани начинают накапливаться нейтрофилы, достигающие максимальной концентрации через 6-24 часа. Биологический смысл инфильтрации поврежденной или инфицированной ткани нейтрофилами – ограничить распространение возможной инфекции любой ценой. Из-за низкой избирательности они крушат все подряд – и чужих и своих. Но ко 2 дню после травмы их уже почти не остается.

Вслед за нейтрофилами, в мышцу устремляются макрофаги. Эти клетки обладают очень выраженной функциональной пластичностью. Под воздействием микроокружения они меняют свое поведение и фенотип (например, молекулы, экспрессируемые ими на своих мембранах). В воспалительном окружении макрофаги становятся провоспалительными М1-клетками. Когда воспаление стихает – они превращаются в противовоспалительные М2 клетки.

Долгое время исследователи полагали, что это две разных популяции макрофагов, участвующих в разных фазах иммунного ответа, однако выяснилось, что это, на самом деле, одни и те же клетки, выполняющие противоположные функции. Первые в зону повреждения мышечного волокна заходят М1-макрофаги (CD68⁺CD163)^—. Эти клетки фагоцитируют погибшие миоциты. Количество М1 резко увеличивается через 24 часа после травмы и продолжает нарастать еще 2 дня, а потом так же резко снижается.

По мере фагоцитирования разрушенных клеток интенсивность воспаления спадает, так как уменьшается количество DAMPs – иммунореактивных элементов разрушенных клеток. И тогда условия микроокружения в ткани меняют функциональное состояние макрофагов на М2.

М2-клетки (CD68^—CD163⁺) преобладают в ткани уже на 2-4 день после ее повреждения. Они вырабатывают различные цитокины, снижающие воспаление (например, ИЛ-10) и поддерживающие пролиферацию и дифференциацию клеток-сателлитов. Уровень М2 остается высоким еще много дней.

PMN – это нейтрофилы, М1 и М2 – соответствующие макрофаги

В соответствии с пиками нарастания иммунных клеток происходят 3 этапа восстановления поврежденных мышечных волокон:

Пролиферация. В спокойном состоянии сателлиты «дремлют», то есть находятся в G₀ фазе клеточного цикла. Однако, начиная со 2 дня после травмы, в условиях воспалительного микроокружения они активируются и начинают размножаться (пролиферировать). Некоторую роль в активации сателлитов играют первые клетки в зоне воспаления — нейтрофилы.

Активированные сателлиты приобретают еще одну возможность – свободно двигаться по волокнам и между ними, пробираясь сквозь базальные мембраны и соединительнотканные оболочки.

Дифференциация. Пролиферировавшие сателлиты начинают приобретать свойства, характерные для обычного миоцита, в частности активируются гены и синтезируются молекулы, благодаря которым клетки могут сливаться друг с другом, образуя общее мышечное волоконо.

Терминальная дифференциация. На этом этапе сателиты выводят на максимум свой генетический аппарат, активно синтезируя молекулы миоцитов, и превращаются в зрелое многоядерное мышечное волокно. Терминальная дифференциация клеток-сателлитов приходится на 5-8 день после повреждения.

Для нетерпеливых атлетов Американская Академия Спортивной Медицины дает простые советы:

Лучший способ избежать DOMS – увеличивать нагрузки постепенно. Чем дольше Вы держитесь на одном уровне – тем меньше вероятность травмы.

Мышцы после силовых упражнений должны несколько дней отдохнуть.

Никогда не ленитесь разогреваться.

Не возвращайтесь к силовому упражнению, пока боль не прошла совсем. Переключитесь на другие виды. Будете упорствовать – можете серьезно повредить суставы и мышцы.

Боль не является обязательным условием прироста мышечной массы.

Терпения вам, энтузиасты физической культуры!

Новые посты проще всего отслеживать по анонсам в наших пабликах ВКонтакте и Фейсбуке.

Просто о сложном. Вся правда о процессе роста мышечной ткани: aleks070565 — LiveJournal

Что влияет на рост мышечной ткани, и как ускорить этот рост? Как изменяется обмен веществ у спортсменов, и почему они более эффективно борются с жиром?

Что такое рост мышц?

Исследования показывают, что количество мышечных волокон определяется генетически и практически не меняется в течение жизни. То, что мы называем ростом мышц, является увеличением саркоплазмы и гипертрофией соединительной ткани.

Саркоплазмой называется питательная жидкость, заполняющая пространство между мышечными волокнами и соединительной тканью. Упрощая, можно сказать, что она состоит из гликогена (запасы углеводов), а так же жиров, аминокислот и ферментов.

Энергия для работы мышц

Для того чтобы мышца работала в активном режиме, ей необходима быстрая подача энергии. Для организма важно иметь запасы питательных веществ в саркоплазме — там находится 100-150 г углеводов, которые расходуются во время силовых тренировок.

После тренировки организм стремится восполнить потери, и направляет потребляемые углеводы (те же самые 100-150 граммов) в мышцы — это называется «углеводное окно». Важно обеспечить мышцы углеводами в течение 2-3 часов, когда запасы гликогена минимальны.

Соединительная ткань

Соединительная ткань окружает мышечные волокна, защищает их, а так же крепит непосредственно к костям. Под воздействием силовых тренировок, в этой ткани возникают микроповреждения, залечивание которых и приводит к росту объема волокна.

Рост мышц более чем на 80% обязан увеличением именно соединительных тканей. Причем, мышечные волокна бывают нескольких видов, и разный тип тренинга влияет на разный тип волокон, что влечет разные изменения соединительной ткани.

Восстановление после тренировки

Процесс заживления мышечного волокна начинается через 3-4 часа после тренировки(2), а заканчивается через 36-48 часов — именно поэтому тренировать одну и ту же группу мышц чаще нерезультативно. Основные помощники восстановления — сон и питание.

Если организм не будет получать достаточно белков и кальция, соединительная ткань будет срастаться хуже и дольше, что минимизирует рост мышц. Опять же, организм тех, кто постоянно тренируется, привыкает тратить больше энергии на восстановление мышц.

Роль тренировок для роста мышц

Силовые тренировки дают нагрузку, которая вызывает микроповреждения и дальнейшее увеличение соединительной ткани. Кроме того, такие тренировки увеличивают выработку гормонов, влияющих на рост мышц — тестостерона и гормона роста.

Кардио тренировки заставляют кровь двигаться по организму намного быстрее, что позволяет «вымывать» из мышц побочные продукты регенерации соединительной ткани и токсины, что положительно сказывается на скорости восстановления.

Спортивный метаболизм

Раньше считалось, что с увеличением мышечной массы нужно больше энергии на ее поддержание, но оказалось, что 1 кг мышц требует примерно 50 ккал в день, что ничтожно мало. На самом деле, меняется обмен веществ как таковой.

Организм тех, кто постоянно тренируется, привыкает опустошать запасы гликогена во время тренировок и наполнять их после — это увеличивает расход углеводов. Кроме того, организм учится эффективнее использовать белки из пищи.

Углеводы — в мышцы или в жир?

Пустые гликогеновые депо в мышцах заставляют организм направлять большую часть потребляемых после тренировки углеводов на восполнение этих депо. В этот момент тело не пытается накапливать жир — оно восстанавливает мышцы.

У тех же, кто не тренируется, гликогеновые запасы мышц практически не расходуются, и организм с большей долей вероятности будет переводить энергию именно в жир. Получается, что чем больше вы тренируетесь, тем лучше организм управляет энергией.

Мышечную ткань у пациентов с сердечной недостаточностью можно восстановить

Ткани способны в определенных пределах восстанавливать свою структуру — регенерировать. Это происходит в результате деления и специализации стволовых клеток организма, которые дают начало нескольким типам клеток. Однако при сердечной недостаточности стволовые клетки скелетной мускулатуры повреждаются, их регенераторный потенциал снижается. То же самое происходит с возрастом. Стимуляция восстановления скелетных мышц при помощи активации стволовых клеток стала перспективной стратегией лечения мышечных дисфункций. Для этого нужно определить, сохраняет ли скелетная мускулатура пациентов с сердечной недостаточностью способность к регенерации и росту. Такое исследование провели ученые. Они взяли биопсию мышечной ткани от 3 здоровых доноров и 12 пациентов с сердечной недостаточностью. Из полученного материала выделили мРНК для обнаружения маркеров мышечной дисфункции и дальнейших исследований. Также ученые выделили стволовые клетки мышечной ткани для сравнительного анализа потенциала к дифференцировке в группах здоровых доноров и пациентов с сердечной недостаточностью.

Результаты анализа маркеров позволяют сделать вывод о хронической активации работы эмбриональных и неонатальных мышечных белков-миозинов, что в норме не наблюдается у взрослых. Это характерно для хронических патологических состояний.

«Иными словами, в нашем случае усиление работы эмбриональных и неонатальных миозинов является маркером длительного разрушения мышечной ткани у пациентов с хронической сердечной недостаточностью. В норме, когда регенерация проходит успешно, например при травме, рост экспрессии эмбриональных и неонатальных белков — явление временное», — пояснила Рената Дмитриева, руководитель группы клеточной биологии Института молекулярной биологии и генетики НМИЦ имени В. А. Алмазова Минздрава России.

Сравнительный анализ способности к делению и специализации стволовых клеток здоровых доноров и пациентов с сердечной недостаточностью позволяет сделать вывод о том, что мышечная ткань таких больных сохраняет потенциал к росту и регенерации. Следовательно, стволовые клетки мышечной ткани могут рассматриваться в качестве перспективных мишеней для коррекции потери мышечной массы при сердечно-сосудистых заболеваниях.

Биология заживления мышечной травмы, как можно проще.

Мышечные повреждения в различных видах спорта составляют до 55% и проявляются они в различных формах, в зависимости от механизма травмы: ушибы, растяжения, разрывы. В контактных видах спорта чаше встречаются ушибы, в беговых дисциплинах – растяжения и разрывы. Не зависимо от нанесенной травмы, процесс восстановления для тканей имеет одну и ту же картину.
Предлагаю разобраться, что происходит с нашими мышцами.
Сразу же после получения травмы начинается фаза воспаления, первичная реакция организма на повреждение тканей. Главная задача этой фазы, ограничение функции. Достигается она за счет высвобождения нескольких химических медиаторов, в числе которых гистамин и брадикинин. Эти вещества моментально увеличивают кровообращение в травмированной области, вызывая отек, который в свою очередь подавляет сократительные функции ткани, чем значительно снижает подвижность травмированной области. Другие химические медиаторы вызывают постоянное возбуждение в окончаниях чувствительных нервов, причиняя боль, что так же способствует ограничению движению. Параллельно в месте травмы происходит процесс фагоцитоза. Макрофаги фагоцитируют некротически измененные мышечные клетки в поврежденном участке, а также проксимальные и дистальные культи поврежденных мышечных волокон. Боль и отечность, это тот самый кнут, который заставляет вас поменьше двигаться и не мешать подготовке условий для регенерации и формированию новых тканей в последующие дни. Эта фаза длится, как правило, 2-3 дня, но может и затянуться в зависимости от тяжести травмы. Главная фишка в том, что если процесс воспаления затягивается, то заживление может и не начаться. По этому, возьмите себе за правило, после травмы три дня иммобилизации, иначе вы рискуете затянуть свое восстановление на более длительный срок.
За воспалением следует фаза заживления. Наступает она на 3-5 день и может продолжаться до двух месяцев. Во время заживления происходит замещение травмированной (утратившей жизнеспособность) ткани – регенерация. Одновременно с регенерацией мышечной ткани отек постепенно рассасывается и заменяется пролиферирующими фибробластами и компонентами внеклеточной матрицы, что ведет к восстановлению целостности соединительной ткани. Регенерация мышечных волокон одновременно направлена на восстановление связей между разорванными концами мышечных волокон. Соединительная ткань обеспечивает передачу силы сокращения через поврежденный участок, что дает возможность использовать травмированную конечность до полного завершения процесса восстановления. На ранней стадии заживления регенерация мышечной ткани зависит от врастания капилляров в поврежденный участок. Врастание новых капилляров в поврежденную область играет важную роль в доставке кислорода, необходимого для адекватного энергетического метаболизма в восстанавливающейся ткани. На данной фазе нужно максимально осторожно относиться к травме, так как с одной стороны, небольшие физические нагрузки способствуют стимуляции синтеза коллагеновых волокон, а с другой стороны, неадекватная силовая нагрузка может их разрушить.
Третьей по счету идет фаза реструктуризации, способствующая укреплению раннее сформированной непрочной ткани. Ткань меняет свою структуру, увеличивает прочность и восстанавливает функцию. На этой фазе можно и нужно выполнять более сложные, специфические упражнения, позволяющие подвергать травмированную ткань прогрессивно увеличивающейся нагрузке, чтобы способствовать возвращению к исходному уровню двигательной активности.
Резюмируя вышесказанное, можно сказать, что независимо от вида травмы и механизма ее получения, все травмированные ткани при восстановлении проходят одни и те же фазы: воспаление, заживление и реструктуризацию.
Отдельно хотел бы выделить фазу заживления, так как именно на этой фазе можно ускорить или наоборот, притормозить процесс восстановления с помощью иммобилизации (неподвижности) и мобилизации (движения). Достоверно известно, что короткий период иммобилизации после травмы необходим, чтобы ускорить образование матрицы грануляционной ткани и ограничить размер ее площади. Так же, во время иммобилизации мышечные волокна начинают проникать сквозь соединительную ткань, однако их ориентация более сложная и не параллельная неповрежденным мышечным волокнам. Отмечу, что продолжительность периода иммобилизации зависит от степени повреждения. И как только мы начнем выполнять первые аккуратные движения для травмированного участка, мышечные волокна быстрее проникают через соединительную ткань, а ориентация регенерированных волокон уже будет соответствовать ориентации неповрежденных мышечных волокон. Ранняя мобилизация сопровождается более быстрой и интенсивной регенерацией мышечной ткани, врастанием капилляров, значительным производством грануляционной ткани и рубцов. Растягивающие свойства травмированной мышцы восстанавливаются в течение относительно короткого периода времени. В тоже время, длительная иммобилизация приводит к атрофии.

Эти текстом я постарался сориентировать своего читатель на правильное понимание процессов происходящих в организме после получения травмы. Надеюсь, кому-то эта информация пригодиться.
Сам пост написан по мотивам текстов Ренстрёма, Эрла, Бехля и Макаровой.

Поврежденные, больные и старые мышцы восстановит Pax7

Белок ремонта мышц
Ученые выяснили, как ремонтируются поврежденные мышцы

Надежда Маркина, Газета.Ру

Восстановление поврежденной мышечной ткани происходит благодаря клеткам-сателлитам. А они не могут функционировать без специального белка, выяснили ученые.

Мышцы имеют замечательную способность к самовосстановлению. С помощью тренировок можно восстановить их после травмы, да и возрастная атрофия преодолевается при активном образе жизни. При растяжении мышцы болят, но обычно боль проходит через несколько дней.

Этой способностью мышцы обязаны клеткам-сателлитам – особым клеткам мышечной ткани, которые соседствуют с миоцитами, или мышечными волокнами. Сами же мышечные волокна – основные структурно-функциональные элементы мышцы – представляют собой длинные многоядерные клетки, обладающие свойством сокращения, так как в их состав входят сократительные белковые нити – миофибриллы.

Клетки-сателлиты – это, собственно, стволовые клетки мышечной ткани. При повреждениях мышечных волокон, которые возникают из-за травм или с возрастом, клетки-сателлиты интенсивно делятся. Они ремонтируют повреждения, сливаясь вместе и образуя новые многоядерные мышечные волокна. С возрастом количество клеток-сателлитов в мышечной ткани снижается, соответственно, снижается и способность мышц к восстановлению, а также сила мышц.

Ученые из Института изучения сердца и легких Общества Макса Планка (Германия) выяснили молекулярную механику мышечного самовосстановления при помощи клеток-сателлитов, которая до сих пор не была досконально известна. О результатах они написали в журнале Cell Stem Cell (Gunther et al., Myf5-Positive Satellite Cells Contribute to Pax7-Dependent Long-Term Maintenance of Adult Muscle Stem Cells).

Их открытие, как считают ученые, поможет создать методику восстановления мышц, которую из лаборатории когда-нибудь можно будет перенести в клинику для лечения мышечной дистрофии. А может быть, и мышечной старости.

Исследователи выявили ключевой фактор – белок под названием Pax7, который играет основную роль в мышечной регенерации. Собственно, этот белок в сателлитных клетках был известен давно, но специалисты считали, что основную роль белок играет сразу после рождения. Оказалось, что он незаменим на всех этапах жизни организма.

Чтобы точно выяснить его роль, биологи создали генетически измененных мышей, у которых белок Pax7 в сателлитных клетках не работал. Это привело к радикальному сокращению самих сателлитных клеток в мышечной ткани. Затем ученые вызвали повреждения мышиных мышц путем инъекции токсина. У нормальных животных мышцы начинали интенсивно регенерировать, и повреждения заживали. Но у генетически измененных мышей без белка Pax7 мышечная регенерация стала почти невозможна. В результате биологи наблюдали в их мышцах большое количество мертвых и поврежденных мышечных волокон. Ученые расценили это как доказательство ведущей роли белка Pax7 в мышечной регенерации.

Мышечную ткань мышей рассмотрели под электронным микроскопом. У мышей без белка Pax7 биологи обнаружили очень немногие сохранившиеся сателлитные клетки, которые по строению сильно отличались от нормальных стволовых клеток. В клетках отмечались повреждения органелл, и было нарушено состояние хроматина – ДНК в совокупности с белками, который в норме определенным образом структурирован.

Схема из статьи в Cell Stem Cell – ВМ

Интересно, что сходные изменения появлялись в сателлитных клетках, которые культивировали долгое время в лаборатории в изолированном состоянии, без их «хозяев» – миоцитов. Клетки деградировали таким же образом, что и в организме генетически измененных мышей. А ученые обнаружили в этих деградировавших клетках признаки дезактивации белка Pax7, которая наблюдалась у мышей-мутантов. Дальше – больше: изолированные клетки-сателлиты через какое-то время переставали делиться, то есть стволовые клетки переставали быть стволовыми.

Если же, напротив, повысить активность белка Pax7 в сателлитных клетках, они начинают делиться более интенсивно. Все говорит о ключевой роли белка Pax7 в регенеративной функции сателлитных клеток. Остается придумать, как использовать его в потенциальной клеточной терапии мышечной ткани.

«Когда мышцы деградируют, например, при мышечной дистрофии, имплантация мышечных стволовых клеток будет стимулировать регенерацию, – объясняет Томас Браун, директор института. – Понимание того, как работает Pax7, поможет модифицировать сателлитные клетки таким образом, чтобы сделать их как можно более активными. Это может привести к революции в лечении мышечной дистрофии и, возможно, позволит сохранить силу мышц в старости».

А здоровые мышцы и физическая активность в пожилом возрасте – лучший способ отодвинуть возрастные болезни.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
26.08.2013