Ученые из Института рака Дана-Фарбер выделили ранее неизвестный белок в мышцах, который стимулирует их рост и увеличивает силу после физических упражнений. Они полагают, что искусственное повышение уровня белка может когда-нибудь помочь предотвратить потерю мышечной массы, вызванной раком, длительным бездействием пациентов в больнице и старением.
Мыши, получавшие дополнительные дозы белка, наращивали дополнительную мышечную массу и силу, а грызуны, больные раком, были гораздо меньше подвержены кахексии (потери мышечной массы), что часто происходит с онкологическими больными.
«Мы говорим о фундаментальном научном открытии», прокомментировал Хорхе Руас, кандидат наук, первый автор доклада. «Нас очень интересует способ, который помог бы повысить уровень этого белка. Например, так у нас получилось бы уменьшить атрофию мышц у пациентов в отделениях интенсивной терапии, чьи мышцы бездействуют из-за длительного постельного режима». Другими случаями, по его словам, могут быть такие заболевания, как мышечная дистрофия и постепенная потеря мышечной массы с возрастом.
Брюс Шпигельман, доктор философии, старший автор, руководил командой Института Дана-Фарбер, которая обнаружила белок PGC-1 альфа-4 в скелетных мышцах. Он сообщает, что такой белок присутствует у мышей и людей. Упражнения на сопротивление, такие, как тяжелая атлетика, вызывают рост PGC-1 альфа-4, который, в свою очередь, активизирует биохимические изменения, делающие мышцы более крупными и мощными, рассказывают исследователи.
Этот белок является изоформой, то есть вариацией PGC-1 альфа, важного регулятора метаболизма, действие которого начинается после выполнения упражнений, таких как бег, которые увеличивают мышечную выносливость, а не размер мышц. «Удивительно, что два белка одного гена регулируют эффекты обоих видов упражнений», комментирует Шпигельман.
Исследователи обнаружили, что новый белок контролирует деятельность двух ранее известных молекулярных путей, участвующих в росте мышц. Рост PGC-1 альфа-4 после выполнения упражнений повышает активность белка ИФР-1 (инсулиноподобный фактор роста 1), что способствует росту мышц. В то же время, PGC-1 афьфа-4 подавляет другой белок, миостатин, который обычно ограничивает рост мышц. Проще говоря, PGC-1 альфа-4 нажимает на педаль газа и выключает тормоз для того, чтобы работающие мышц увеличивались и крепли.
«Все наши мышцы испытывают как положительное, так и отрицательное влияние», объясняет Шпигельман. «Белок PGC-1 альфа-4 снижает уровень миостатина и активизирует IGF1».
Эффект нового белка на мышцах был продемонстрирован в ряде экспериментов. Исследователи использовали вирусные носители для транспортировки белка PGC-1 альфа-4 в мышцы лап мышей и обнаружили, что в течение нескольких дней эти мышцы увеличились на 60% по сравнению с необработанными мышами. Они также разработали способ увеличения количества PGC-1 альфа-4 в мышцах у некоторых мышей. Испытания показали, что они были на 20% сильнее и устойчивее к усталости, чем обычные мыши.
Мыши с дополнительным количеством PGC-1 альфа-4 продемонстрировали «значительное сопротивление» атрофии мышц, связанной с раком. Они потеряли только 10% массы мышцы ног по сравнению с 29% потерь у мышей, больных раком, которые не имели дополнительного количества PGC-1 альфа-4, говорится в докладе. Модифицированные мыши были сильнее и активнее, чем обычные.
Источник: http://fitnesslife.spb.ru