Мышечные боли и боли, вызванные растяжкой, напряженными упражнениями или просто естественным износом, могут затруднить ваш день, хромать в шаге и стать настоящей болью в шее. Но независимо от степени тяжести стволовые клетки в скелетных мышцах, называемые сателлитными клетками, играют ключевую роль в восстановлении повреждений.
Без надлежащего функционирования сателлитных клеток, как это наблюдается у многих пожилых людей, мышцы не могут восстанавливать поврежденные части и могут быстро разрушаться, что в конечном итоге вызывает мышечную слабость и фиброз.
Сателлитные ячейки имеют два состояния: они либо "прятаться" или начать превращаться в мышцы. Теперь исследователи Университета Джорджии из Центра молекулярной медицины обнаружили технологию, которая может управлять переключением между этими двумя состояниями сателлитных клеток.
В здоровой мышце большинство сателлитных клеток представляют собой статические непролиферативные клетки, скрытые и не имеющие явного действия. Однако, когда мышца повреждена, сателлитные клетки начинают самовоспроизводиться (пролиферация) и превращаться в мышечные клетки (дифференциация).
"Когда мышца повреждена, мы можем использовать эту технологию, чтобы превратить больше клеток-сателлитов в мышечные клетки, что значительно ускоряет восстановление мышц," сказал Ханг Инь, доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии Колледжа искусств Франклина UGA.
Для спортсменов или солдат в полевых условиях ускоренное восстановление мышц означает лучшее восстановление работоспособности и более быстрое развертывание; для солдат или гражданских лиц со значительной потерей мышечной массы улучшение дифференцировки сателлитных клеток может помочь в полной регенерации утраченной мышечной ткани.
Для пожилых людей лучшая функция сателлитных клеток означает более сильные мышцы для поддержки физических упражнений и повседневной жизни, что значительно улучшит качество жизни и снизит расходы на здравоохранение.
Технология сосредоточена вокруг того, как сателлитные клетки воспринимают состояние с низким содержанием кислорода, известное как гипоксия. Если сателлитные клетки ощущают низкий уровень кислорода, эти стволовые клетки прячутся. И наоборот, если сателлитные клетки не ощущают гипоксию, стволовые клетки начинают воспроизводиться и превращаются в мышцы.
"В этом исследовании мы продемонстрировали, что низкомолекулярное соединение, называемое ингибитором HIF2a, может обмануть сателлитные клетки, чтобы они чувствовали или не ощущали гипоксию и, следовательно, контролировали их поведение," он сказал.
Недавно был разработан новый ингибитор HIF2a, который в настоящее время проходит клинические испытания для лечения таких видов рака, как светлоклеточная почечно-клеточная карцинома и глиобластома. Новое исследование может помочь использовать эти типы ингибиторов HIF2a для улучшения восстановления и регенерации мышц.
Полное исследование, "Временное ингибирование HIF2A способствует пролиферации сателлитных клеток и регенерации мышц," опубликовано в Журнале клинических исследований.