Un compus experimental ar putea încetini pierderea musculară la îmbătrânire

Pierderea treptată a masei şi forţei musculare este una dintre cele mai comune consecinţe ale înaintării în vârstă, cu efecte directe asupra mobilităţii, autonomiei şi apariţiei fragilităţii fizice la persoanele în vârstă. Din acest motiv, cercetătorii caută în continuare să înţeleagă mai bine mecanismele biologice ale regenerării musculare, pentru a descoperi metode care să încetinească acest declin.

O echipă de cercetători din Japonia, de la Facultatea de Agricultură a Universităţii Kyushu, a identificat un compus experimental care pare capabil să protejeze şi chiar să amplifice acţiunea unui semnal biologic esenţial pentru repararea muşchilor. Descoperirea a fost obţinută în experimente de laborator şi într-un model preclinic pe şoareci, astfel că eficacitatea şi siguranţa metodei trebuie confirmate prin cercetări viitoare.

Cum funcţionează regenerarea musculară şi ce se schimbă odată cu îmbătrânirea

Muşchii scheletici se refac după leziuni cu ajutorul celulelor satelit, un tip de celule stem care rămân inactive până primesc un semnal de activare. Unul dintre cele mai importante astfel de semnale este factorul de creştere al hepatocitelor (HGF), o proteină care activează celulele satelit şi declanşează procesul de regenerare.

Pentru ca HGF să funcţioneze, aceasta trebuie să se lege de receptorul c-Met, aflat pe suprafaţa celulelor satelit. Activarea acestui receptor stimulează multiplicarea şi maturarea celulelor stem musculare, care contribuie la refacerea fibrelor musculare.

Studii anterioare ale aceleiaşi echipe au arătat că, odată cu îmbătrânirea, HGF suferă o modificare chimică numită nitrare, prin care se adaugă grupări nitro în două poziţii esenţiale ale proteinei. Astfel, HGF nu mai poate să se lege eficient de receptorul c-Met şi îşi pierde capacitatea de a activa regenerarea musculară.

Testarea a două substanţe antioxidante

Pornind de la această observaţie, cercetătorii au analizat dacă două substanţe cu proprietăţi antioxidante pot proteja HGF de nitrare: glutation trisulfid (GSSSG) şi acid lipoic trisulfid (LASSS). Ambele fac parte din clasa trisulfidelor, compuşi cu trei atomi de sulf legaţi între ei, studiaţi pentru posibile aplicaţii farmaceutice.

În primele experimente, ambele substanţe au redus nitrarea proteinei HGF, dar protecţia nu a fost suficientă pentru a restabili complet funcţia acesteia.

Când cercetătorii au crescut cantitatea de LASSS folosită faţă de HGF, au observat un efect neaşteptat: afinitatea HGF pentru receptorul c-Met s-a dublat faţă de proteina netratată, iar HGF a devenit mai rezistentă la pierderea funcţiei cauzată de nitrare. Efectul a apărut doar în cazul LASSS, nu şi al GSSSG.

Autorii au denumit această formă modificată "Super HGF". Potrivit lor, LASSS nu doar reduce stresul oxidativ, ci produce şi o modificare subtilă a structurii proteinei, care îi permite să se lege mai eficient de receptor şi să îşi păstreze funcţia chiar în condiţii ce favorizează nitrarea.

"HGF nu dispare odată cu îmbătrânirea. Problema este că proteina poate fi modificată chimic după ce este produsă. De aceea ne-am întrebat dacă un compus cu proprietăţi antioxidante puternice ar putea proteja HGF sau ar putea compensa pierderea funcţiei sale", a explicat profesorul Ryuichi Tatsumi, coordonatorul cercetării.

Confirmarea pe modele animale

Pentru a verifica dacă rezultatele se reproduc într-un organism viu, cercetătorii au folosit un model de atrofie musculară la şoarece, indusă prin suspendarea membrelor posterioare. Animalele tratate preventiv cu LASSS au avut niveluri semnificativ mai mici de nitrare a HGF, comparativ cu cele netratate. GSSSG nu a oferit un efect protector similar.

Autorii precizează că sunt necesare studii suplimentare pe animale vârstnice pentru a evalua eficacitatea şi siguranţa acestei strategii, înainte de o eventuală aplicare clinică.

Dacă rezultatele vor fi confirmate, cercetarea ar putea contribui, în viitor, la dezvoltarea unor terapii care să susţină capacitatea muşchilor de a se regenera atât în procesul de îmbătrânire, cât şi în alte situaţii asociate cu pierderea masei musculare, precum imobilizarea prelungită la pat.

Studiul a fost publicat vineri în revista Scientific Reports.