В новом исследовании, опубликованном в журнале Cell Reports, ученые из Федеральной политехнической школы Лозанны (Ecole Polytechnique Federale de Lausanne) обнаружили, что белковые агрегаты откладываются в скелетных мышцах во время естественного старения и что их блокирование поможет предотвратить вредные свойства старения мышц.
Миозит с включенными тельцами
Во время возрастных заболеваний мышц, таких как миозит с включенными тельцами (МВТ), наши клетки борются за поддержание правильного свертывания белка, что приводит к тому, что неправильно свернутые белки выпадают в осадок и образуют токсичные белковые агрегаты внутри мышц. Наиболее заметным компонентом этих белковых агрегатов является бета-амилоид, как и в амилоидных бляшках в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
Результаты научной работы
В ходе исследования ученые идентифицировали амилоидоподобные белковые агрегаты в старых мышцах разных видов, от нематоды C. elegans до человека. Кроме того, ученые также обнаружили, что эти агрегаты также ухудшают функцию митохондрий. Хотя было высказано предположение, что агрегированные белки способствуют старению мозга, впервые показано, что они способствуют старению мышц и непосредственно повреждают митохондрии. Аномальные протеотоксические агрегаты могут служить новыми биомаркерами для процесса старения, помимо мозга и мышц.
Можно ли обратить вспять образование белковых агрегатов?
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи скармливали нематодам витамин никотинамид рибозид и противоопухолевое средство олапариб. Оба препарата повышают уровень никотинамидадениндинуклеотида (NAD+), биомолекулы, которая необходима для поддержания функции митохондрий и уровень которой снижается во время старения.
У C. elegans эти 2 соединения обеспечивают защитные свойства митохондрий. Включение так называемой «системы контроля качества митохондрий» уменьшило возрастные агрегаты амилоидных белков и улучшило физическую форму и продолжительность жизни нематодов.
Затем ученые перешли к мышечной ткани человека, взятой у пожилых людей и пациентов с МВТ. Включение одних и тех же митохондриальных систем контроля качества привело к аналогичным улучшениям в белковом и митохондриальном гомеостазе. Обнадеживающие результаты побудили исследователей протестировать рибозид никотинамида у старых мышей. Лечение также активизировало митохондриальные защитные системы и уменьшило количество и размер амилоидных агрегатов в различных тканях скелетных мышц.
Таким образом, препараты, повышающие контроль качества митохондрий, могут быть протестированы в клинике, чтобы обратить вспять эти возрастные протеотоксические агрегаты и омолодить мышечные ткани.
Авторы другого исследования разработали новый инструмент изучения анатомии мышц.
