Ученые из Университета Айовы обнаружили первый пример белка, который вызывает мышечную слабость и потерю во время старения. Белок ATF4 представляет собой фактор транскрипции, который изменяет экспрессию генов в скелетных мышцах, вызывая снижение синтеза мышечного белка, силы и массы. Исследование UI также выявило два природных соединения, одно из которых содержится в яблоках, а другое в зеленых помидорах, которые снижают активность ATF4 в старых скелетных мышцах.
Результаты, опубликованные в сети в сентябре. 3 в журнале биологической химии, может привести к новым методам лечения возрастной мышечной слабости и атрофии.
«Многие из нас на собственном опыте знают, что мышечная слабость и атрофия становятся большими проблемами по мере того, как мы становимся старше», – говорит Кристофер Адамс, доктор медицинских наук, профессор внутренней медицины и старший автор исследования. "Эти проблемы серьезно влияют на качество нашей жизни и здоровье."
Ранее Адамс и его команда определили урсоловую кислоту, которая содержится в кожуре яблока, и томатидин, который получают из зеленых помидоров, как небольшие молекулы, которые могут предотвратить острую мышечную атрофию, вызванную голоданием и бездействием.
Эти исследования заложили основу для проверки того, могут ли урсоловая кислота и томатидин быть эффективными в блокировании основной причины мышечной слабости и атрофии: старения.
В своем последнем исследовании команда Адамса обнаружила, что урсоловая кислота и томатидин значительно уменьшают возрастную мышечную слабость и атрофию у мышей.
Пожилых мышей с возрастной мышечной слабостью и атрофией кормили диетой, не содержащей или не содержащей 0.27 процентов урсоловой кислоты, или 0.05 процентов томатидина в течение двух месяцев. Ученые обнаружили, что оба соединения увеличивают мышечную массу на 10 процентов и, что более важно, улучшают качество мышц или силу на 30 процентов. Размеры этих эффектов предполагают, что соединения в значительной степени восстанавливали мышечную массу и силу до уровня молодых взрослых.
«Основываясь на этих результатах, урсоловая кислота и томатидин, по-видимому, имеют большой потенциал в качестве инструментов для борьбы с мышечной слабостью и атрофией во время старения», – говорит Адамс. «Мы также думали, что сможем использовать урсоловую кислоту и томатидин в качестве инструментов, чтобы найти первопричину мышечной слабости и атрофии во время старения."
Команда Адамса исследовала молекулярные эффекты урсоловой кислоты и томатидина на скелетные мышцы пожилого возраста. Они обнаружили, что оба соединения выключают группу генов, которые активируются фактором транскрипции ATF4.
Это привело их к созданию и изучению новой линии мышей, у которых отсутствует ATF4 в скелетных мышцах. Как и старые мышцы, обработанные урсоловой кислотой и томатидином, старые мышцы, лишенные ATF4, были устойчивы к эффектам старения.
«Уменьшая активность ATF4, урсоловая кислота и томатидин позволяют скелетным мышцам восстанавливаться от последствий старения», – говорит Адамс, который также является членом Исследовательского центра диабета Братского Ордена Орлов и штатным врачом ветеранов Айова-Сити. Медицинский центр по делам.
Исследование пользовательского интерфейса было проведено в сотрудничестве с Emmyon, Inc., биотехнологическая компания, основанная на пользовательском интерфейсе, основанная Адамсом, которая сейчас работает над переводом урсоловой кислоты и томатидина в продукты питания, добавки и фармацевтические препараты, которые могут помочь сохранить или восстановить силу и мышечную массу по мере взросления людей.