М’язи пам’ятають усе: як неактивність по-різному впливає на 20-ти та 70-річних

Після періодів тривалої неактивності м’язові клітини здатні зберігати так звану молекулярну пам’ять — набір змін у роботі генів і клітинних процесах, які знову проявляються під час наступного епізоду знерухомлення. Передають Патріоти України з посиланням на дослідження опублікували в журналі Advanced Science.

У молодому віці ця пам’ять має захисний характер, а в старшому — навпаки, прискорює руйнування м’язів.

Науковці давно знають про позитивну молекулярну пам’ять: регулярні тренування збільшують м’язову масу і силу швидше, якщо людина вже мала досвід фізичних навантажень. Але чи існує «негативна» пам’ять, спричинена бездіяльністю — наприклад, через травму або хворобу?

Щоб це з’ясувати, дослідники провели експеримент за участю 10 молодих здорових добровольців і використали старих пацюків як модель старшого віку. В обох групах оцінювали силу та розмір м’язів, а також активність генів після повторних періодів знерухомлення.

Результат виявився подвійним:

• після другого періоду неактивності у всіх спостерігалася атрофія — зменшення сили та об’єму м’язів;
• у молодих учасників активувалися гени, пов’язані з обміном речовин і захистом від окисного стресу;
• у старих тварин, навпаки, знижувалася активність «захисних» генів і посилювалися процеси, пов’язані з пошкодженням ДНК та руйнуванням позаклітинного матриксу.

Найважливіше — м’язи молодих людей після повернення до активності повністю відновлювалися. У старих пацюків зміни виявилися незворотними.

Отримані дані свідчать, що з віком змінюється сама природа молекулярної відповіді на стрес бездіяльності. Якщо в молодому організмі клітини «пам’ятають», як ефективно адаптуватися і відновлюватися, то в старшому ця пам’ять може закріплювати руйнівні механізми.

Науковці припускають: якщо вдасться відтворити в літніх м’язових клітинах захисну молекулярну пам’ять, характерну для молодого віку, це може стати новим підходом до боротьби з віковою втратою м’язової маси (саркопенією).

Подібні механізми вже виявляли в інших тканинах. Зокрема, жирові клітини можуть «пам’ятати» стан ожиріння, що пояснює швидке повторне набрання ваги після схуднення. У комах зимова атрофія м’язів пов’язана з руйнуванням мітохондрій, а імунні клітини — макрофаги — здатні стимулювати відновлення м’язової тканини.

Таким чином, дослідження відкриває нове розуміння старіння: проблема не лише в тому, що клітини слабшають, а й у тому, що вони «запам’ятовують» неправильні реакції. І саме цю пам’ять, можливо, вдасться переписати.