Стволовые клетки — ключ к потере мышечной массы с возрастом

Американские исследователи из Медицинского центра Рочестерского университета (University of Rochester Medical Center, URMC) обнаружили, что основной причиной снижения силы мышц в пожилом возрасте является сокращение количества стволовых клеток. Результаты работы, проведённой на мышах, опубликованы 6 июня 2017 года в eLife.

Открытие может изменить современное представление о старении, согласно которому возрастное сокращение мышц вызвано прежде всего потерей моторных нейронов. Авторы исследования надеются разработать терапевтическую методику или лекарственные препараты, которые смогут замедлить сокращение количества стволовых клеток мышц в будущем.

Обычно к 35 годам объём и сила мышечной массы человека начинает снижаться. Изменения в начале очень незначительные – для действий, которые раньше давались с лёгкостью, необходимы бóльшие усилия, однако к 70-80 годам для выполнения простых повседневных задач уже может потребоваться помощь. Хотя подобный упадок сил индивидуален, варьируется у разных людей и может быть замедлен с помощью диет и физических упражнений, практически никто не может его избежать.

«Даже квалифицированный спортсмен, обладающий высокой абсолютной силой мышц, также будет ощущать спад с возрастом», — говорит автор исследования доктор Джо Чаккалакал (Joe Chakkalakal), доцент ортопедии в Центре исследования опорно-двигательного аппарата в URMC.

Исследования Чаккалакала направлены на изучение потери мышечной массы у пожилых мышей и поиск методов, которые помогут этого избежать.

В новой работе Чаккалакал с коллегами исследуют новую роль стволовых клеток в поддержании мышц на протяжении жизни. У каждого взрослого человека в мышцах существует пул стволовых клеток, которые реагируют на физическую нагрузку или травмы, пополняя мышечную ткань новыми миоцитами для её восстановления и роста.

Хотя ранее уже было известно, что стволовые клетки мышц отмирают с возрастом, в исследовании Чаккалакала впервые выдвинуто предположение о том, что данный фактор – основная причина потери мышечной массы.

Чтобы лучше понять роль стволовых клеток в возрастном сокращении мышечной массы, группа Чаккалакала удалила у мышей стволовые клетки из мышц, не нарушая функциональности двигательных нейронов, контролирующих мышцы.

Снижение количества стволовых клеток ускорило потерю мышечной массы у мышей, которая теперь происходила в середине жизни, а не к старости. Генетически модифицированные животные, у которых уменьшение количества стволовых клеток было искусственно приостановлено, демонстрировали более здоровую мышечную ткань в пожилом возрасте, по сравнению с контрольной группой грызунов, у которых наблюдался естественный процесс старения, соответствующий возрасту.

В то же время команда Чаккалакала не обнаружила доказательств потери моторных нейронов у старых мышей. Только незначительное количество мышечных волокон полностью потеряло связь с иннервирующими их двигательными нейронами, что ставит под сомнение давнюю популярную теорию «денервация/реиннервация». Согласно данной теории, возрастное снижение мышечной массы обусловлено прежде всего тем, что моторные нейроны отмирают или теряют связь с мышцей, что приводит к атрофии и гибели миоцитов.

«Я полагаю, что мы официально продемонстрировали, что даже у стареющих людей, ведущих малоподвижный образ жизни, стволовые клетки играют свою роль. Они служат для поддержания мышц на протяжении всей жизни», — говорит доктор Чаккалакал.

Основываясь на результатах данного открытия, Чаккалакал планирует отыскать мишень для лекарственных препаратов, которые помогут поддерживать пул стволовых клеток мышц и как можно дольше предотвращать дегенерацию мышечной ткани.