Команда из Бельгии во главе с Проф. Массимилиано Маццоне (VIB-KU Leuven Centre for Cancer Biology) в сотрудничестве с Д-р Эмануэле Берарди и Доктор Мин Шан, имеет опубликовано в Nature революционное исследование.
Вкратце: существует метаболическая связь между воспалительными клетками и мышечными стволовыми клетками. Исследователи показали, что если этот метаболический «диалог» усилить ингибитором фермента GLUD1, происходит высвобождение аминокислоты глутамина. которые могут сыграть невероятную роль в регенерации мышц.
Глутамин улучшает регенерацию мышц и физическую работоспособность в экспериментальных моделях дегенерации мышц, таких как травмы, ишемия и старение.
Это исследование обещает важные достижения в нескольких областях исследований, в том числе в биологии мышц, иммунометаболизме и биологии стволовых клеток.
Роль глютамина
Скелетные мышцы, как известно, необходимы для движения нашего тела. Однако это не единственная его собственность. Это также большой резервуар аминокислот, хранящихся в виде белков, и он способен влиять на энергетический и белковый обмен в организме человека.
Роль аминокислоты глутамин всегда считалась центральной в мышечном метаболизме, учитывая ее обилие в нашем организме.
Однако его точная роль после травмы или в ходе хронических мышечных дегенеративных состояний в значительной степени упускается из виду.
Команда Проф. Массимилиано Маццоне заметили, что при повреждении или во время старения нормальный уровень глютамина в мышцах падает в результате гибели мышечной ткани.
Исследователи определили метаболический диалог, который устанавливается между воспалительными клетками, появившимися после травмы, и резидентными мышечными стволовыми клетками. Такое клеточное «партнерство» восстанавливает первоначальный уровень глютамина в мышцах и тем самым стимулирует регенерацию мышечных волокон.
Регенерация мышц
Используя передовые методы in vitro и in vivo, исследователи продемонстрировали, что мышечные повреждения, ишемия и возрастная мышечная атрофия представляют собой состояния, характеризующиеся пониженный глутамин.
Доктор Берарди объясняет: «Используя генетические и фармакологические инструменты, которые ингибируют GLUD1, фермент, метаболизирующий глютамин, мы смогли предотвратить снижение уровня этого фермента после травмы. Это привело к перепроизводству глютамина воспалительными клетками, называемыми макрофагами, которые достигают поврежденной мышцы.
Недавно произведенный глютамин может быть использован мышечными стволовыми клетками для быстрой регенерации поврежденной мышечной ткани. Мы обнаружили то же самое при острых и хронических дегенеративных состояниях, таких как старение, что приводит к более быстрому восстановлению функций мышц».
Предотвратить вырождение
Это исследование показывает, что глютамин - это сенсорная молекула, уровень которой в мышечной ткани контролирует программу регенерации.
Во-вторых: фермент GLUD1 может обеспечить возможности регенерации мышц, поврежденных дегенеративными состояниями или старением.
Профессор Маццоне подчеркивает потенциал открытия: «У нас есть надежда на лечение дегенеративных заболеваний мышц, включая травмы, ишемию, старение и даже мышечную дистрофию».
