В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, ученые из Фландрского Института биотехнологии (Flanders Institute for Biotechnology) обнаружили метаболическую корреляцию между воспалительными клетками и мышечными стволовыми клетками. Исследователи показывают, что усиление этой метаболической перекрестной помехи ингибитором фермента GLUD1 способствует высвобождению глутамина и улучшает регенерацию мышц и физическую работоспособность в экспериментальных моделях мышечной дегенерации, таких как травма, ишемия и старение. Помимо своего трансляционного потенциала, эта работа также обеспечивает ключевые достижения в нескольких областях исследований, включая биологию мышц, иммунометаболизм и биологию стволовых клеток.
Актуальность вопроса
Скелетные мышцы играют важную роль в движении тела, но это также большой резервуар аминокислот, хранящихся в виде белков, и влияющий на энергетический и белковый обмен во всем человеческом организме. Глутамин выполняет важную роль в метаболизме мышц. Однако его точная роль после травмы или во время хронических мышечных дегенеративных состояний не выяснена.
Материалы и методы исследования
Используя современные методики in vitro и in vivo, исследователи показали, что повреждение мышц, ишемия и связанное с возрастом истощение мышц являются состояниями, характеризующимися снижением уровня глутамина. Одной из причин этого является потеря выработки глутамина самой мышцей из-за ее повреждения.
Используя генетические инструменты и фармакологические препараты, ингибирующие GLUD1, фермент, который метаболизирует глутамин, можно предотвратить падение уровня глутамина после травмы. Это приводит к перепроизводству глутамина воспалительными клетками, называемыми макрофагами, достигающими мышцы после повреждения. Недавно полученный глутамин может быть использован мышечными стволовыми клетками для быстрого восстановления поврежденной мышечной ткани.
Результаты научной работы
Ученые обнаружили, что при повреждении или во время старения нормальный уровень глутамина в мышцах снижается вследствие дистрофии мышечной ткани. Исследователи выявили метаболический диалог между воспалительными клетками, поступающими после травмы, и резидентными мышечными стволовыми клетками. Этот клеточный перекрестный диалог восстанавливает первоначальный уровень глутамина в мышце и, таким образом, стимулирует регенерацию мышечных волокон.
Авторы другого исследования обнаружили, что новый метод позволил посчитать количество высвобождаемого глутамата.
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
