Фото: wavebreakmedia/Shutterstock | Epoch Times Россия
Фото: wavebreakmedia/Shutterstock

Мышцы человека борются с воспалением сами по себе

Тренируемые мышцы способны блокировать разрушительную силу гамма-интерферона
The Epoch Times14.08.2022 Обновлено: 14.08.2022 16:06
Согласно новому исследованию, мышцы человека обладают врождённой способностью противостоять разрушительному воздействию хронического воспаления при физической нагрузке.

Исследователи сделали это открытие, используя выращенные в лаборатории искусственные человеческие мышцы, продемонстрировав потенциальную мощь первой в своём роде платформы для подобных исследований.

«Во время физических упражнений в организме человека происходит множество процессов, и трудно понять, какие системы и клетки за что отвечают внутри активного человека», — говорит Ненад Бурсак — профессор биомедицинской инженерии Университета Дьюка.

«Наша инженерная мышечная платформа является модульной, то есть мы можем смешивать и сочетать различные типы клеток и компонентов тканей, если захотим. Но в этом случае мы обнаружили, что мышечные клетки способны сами по себе оказывать противовоспалительное действие».

Воспаление по своей сути не является хорошим или плохим. Когда тело повреждено, первоначальная воспалительная реакция низкого уровня очищает его от мусора и помогает тканям восстановиться.

В других случаях иммунная система реагирует слишком остро и создаёт воспалительную реакцию, которая приводит к повреждениям, например, смертоносные цитокиновые бури, вызываемые некоторыми случаями COVID-19.

Кроме того, существуют заболевания, которые приводят к хроническому воспалению, такие как ревматоидный артрит и саркопения, которые могут привести к истощению мышц и ослаблению их способности сокращаться.

Среди многих молекул, которые могут вызывать воспаление, одна молекула — гамма-интерферон, связана с различными видами атрофии и дисфункции мышц.

Хотя предыдущие исследования на людях и животных показали, что физические упражнения могут помочь смягчить последствия воспаления в целом, было трудно определить, какую роль могут играть сами мышечные клетки, не говоря уже о том, как они взаимодействуют с конкретными молекулами-нарушителями, такими как гамма-интерферон.

«Мы знаем, что хронические воспалительные заболевания вызывают атрофию мышц, но мы хотели посмотреть, произойдёт ли то же самое с нашими искусственными человеческими мышцами, выращенными в чашке Петри», — говорит Чжаовей Чен — научный сотрудник лаборатории Бурсака и первый автор статьи, опубликованной в журнале Science Advances.

«Мы не только подтвердили, что гамма-интерферон в основном действует через специфический сигнальный путь, но и показали, что тренирующиеся мышечные клетки могут напрямую противодействовать этой вызывающей воспаление передаче сигналов независимо от присутствия других типов клеток или тканей».

Чтобы доказать, что мышцы способны блокировать разрушительную силу гамма-интерферона, Бурсак и Чен обратились к инженерной мышечной платформе, которую лаборатория разрабатывала почти десять лет. Им впервые удалось вырастить сокращающуюся, функциональную скелетную мышцу человека в чашке Петри, и с тех пор лаборатория совершенствует свои процессы, например, добавляя в рецепт иммунные клетки и резервуары стволовых клеток.

В текущем исследовании учёные взяли эти полностью функциональные, выращенные в лаборатории мышцы и в течение семи дней вводили в них относительно высокий уровень гамма-интерферона, чтобы имитировать эффект длительного хронического воспаления. Как и ожидалось, мышцы стали меньше и потеряли большую часть своей силы.

Далее исследователи снова применили гамма-интерферон, но на этот раз также подвергли мышцы имитации физических упражнений, стимулируя их с помощью пары электродов. Хотя они ожидали, что эта процедура вызовет некоторый рост мышц, как было показано в их предыдущих исследованиях, они были удивлены, обнаружив, что они почти полностью предотвратили последствия хронического воспаления.

Затем они показали, что имитация физических упражнений ингибирует определённый молекулярный путь в мышечных клетках, и что два препарата, используемые для лечения ревматоидного артрита, тофацитиниб и барицитиниб, которые блокируют тот же путь, обладают таким же противовоспалительным эффектом.

«При физической нагрузке мышечные клетки сами напрямую противостояли вызывающему воспаление сигналу, индуцированному гамма-интерфероном, чего мы не ожидали», — говорит Бурсак.

«Эти результаты показывают, насколько ценными могут быть выращенные в лаборатории человеческие мышцы для открытия новых механизмов болезни и потенциальных методов лечения».

«Существует представление о том, что оптимальные уровни и режимы физических упражнений могут бороться с хроническим воспалением, не подвергая клетки чрезмерному стрессу. Возможно, с помощью наших искусственных мышц мы сможем выяснить, верно ли такое представление».

Эта статья была первоначально опубликована Университетом Дьюка. Перепечатано на сайте Futurity.org по лицензии Creative Commons License 4.0.

 

Комментарии
Дорогие читатели,

мы приветствуем любые комментарии, кроме нецензурных.
Раздел модерируется вручную, неподобающие сообщения не будут опубликованы.

С наилучшими пожеланиями, редакция The Epoch Times

Упражения Фалунь Дафа
ВЫБОР РЕДАКТОРА