Dlaczego mięśnie słabną z wiekiem?

Naukowcy z Columbia University Medical Center odkryli biologiczny mechanizm słabnięcia mięśni oraz lek, który potrafi temu zapobiegać. Wyniki ich badań zostały opublikowane na łamach Cell Metabolism w drugiej połowie 2011 r.??Z upływem lat nasze mięśnie słabną.

Dołącz do nas na Facebooku

Zjawisko to nosi nazwę sarkopenii. Rozpoczyna się ono po 40 roku życia (niektórzy podają, że już po 25 r.ż), gwałtownie przyspiesza po 75 r.ż i jest główną przyczyną niesprawności osób starszych. ?Według najnowszych badań naukowych, sarkopenia rozpoczyna się, gdy wapń zaczyna wyciekać z grup białek komórek mięśniowych, zwanych receptorami rianodyny, które tworzą tzw. kanały wapniowe.

- To sprawia, że zakłócone zostają procesy biochemiczne odpowiedzialne za skurcz mięśnia, czyli jego zdolność do napiniania się - tłumaczy szef grupy badawczej, Andrew R. Marks, profesor fizjologii i biofizyki komórkowej, zajmujący się tematem kanałów wapniowych od 1989 roku. Po tym, jak udało mu się sklonować gen receptora rianodyny odkrył. w czasie badań prowadzonych na myszach, że niesprawnie działające receptory rianodyny są związane z rozwojem chorób serca, w tym arytmii. W 2009 roku profesor Marks zauważył także, że dysfunkcja kanałów wapniowych związana jest z przebiegiem choroby Duchenne'a (rodzaj dystrofii mięśniowej) - genetycznej choroby, polegającej na postępującym słabnięciu mięśni i przedwczesnej śmierci. Ponieważ dystrofia i sarkopenia wykazują wiele cech wspólnych, prof. Marks zaczął podejrzewać, że w obu przypadkach przyczyna może być ta sama - wyciekanie wapnia z receptorów rianodyny. Jego przypuszczenia znalazły potwierdzenie w rzeczywistości.

Zarówno proces chorobowy zwany dystrofią mięśniową, jak i starzenie się, powodują wzrost produkcji wolnych rodników, bardzo aktywnych i szkodliwych dla organizmu. To one sprawiają, że z receptorów rianodyny wycieka wapń do wnętrza komórek. Wapń z kolei "zatruwa" mitochondria (centra energetyczne komórek), powodując dalszy wzrost ilości wolnych rodników, a one... ponownie uszkadzają kanały wapniowe i koło się zamyka. Gdy mięsień nie ma wystarczającej ilości wapnia do dyspozycji, siła skurczu słabnie, a wraz z nią cały mięsień. ??Badania prof. Marksa przyniosły jeszcze jedną ciekawą informację - lekiem, który jest w stanie powstrzymywać sarkopenię, jest preparat opracowany przez autora badań - środek o roboczej nazwie S107. Stabilizuje on kalstabinę-1 (białko łączące się z receptorami rianodyny) zapobiegając wyciekaniu wapnia. Myszy, którym zaaplikowano lek, biegały dalej i szybciej, a testy potwierdziły wzrost siły ich mięśni o 50%.

- Wielu naukowców zajmujących się procesami starzenia twierdzi, że sposobem na poprawienie siły mięśni u osób starszych jest zwiększenie masy mięśniowej poprzez terapię testosteronem czy hormonem wzrostu. Jednak wzrost masy mięśniowej nie gwarantuje poprawy sprawności funkcjonowania procesów biochemicznych zachodzących w mięśniach. Nasze badania potwierdzają, że efekt ten można osiągnąć, uszczelniając kanały wapniowe. Lek S107 w cztery tygodnie poprawił siłę mięśni u myszy, bez rozrostu masy mięśniowej - mówi profesor Marks.

Praca prof. Marksa nosi tytuł: Ryanodine Receptor Oxidation Causes Intracellular Calcium Leak and Muscle Weakness in Aging. Badania zostały przeprowadzone dzięki grantowi National Heart, Lung, and Blood Institute and the Swedish Research Council.

Źródło: ScienceDaily

Więcej o:
Copyright © Agora SA