Nedavno istraživanje sa Farmaceutskog koledža Univerziteta u Hjustonu identifikuje ključne mehanizme regeneracije skeletnih mišića i rasta mišića nakon vežbanja otpora. To je otkriće koje otvara vrata razvoju ciljanih terapija za različite poremećaje mišića, poput mišićne distrofije, koji pogađaju milione ljudi širom sveta.
Kada su u pitanju mišići i mišićni poremećaji, važnost ovakvog otkrića ne može se preceniti.
Samu osnovnu funkciju života – disanje – kontrolišu vaši skeletni mišići, kao i regulaciju metabolizma celog tela i svakog pokreta koji napravite: hodanje, trčanje, sedenje, stajanje, osmeh, pa čak i treptanje.
Skeletni mišići se formiraju tokom embrionalnog razvoja fuzijom stotina specijalizovanih ćelija zvanih mioblasti. Skeletni mišići odraslih održavaju regenerativni kapacitet, koji se pripisuje prisustvu mišićnih matičnih ćelija, nazvanih satelitske ćelije.
Nakon povrede, satelitske ćelije prolaze kroz nekoliko krugova proliferacije, nakon čega sledi njihova diferencijacija u mioblaste. Ovi mioblasti se ponovo spajaju jedan sa drugim i sa povređenim miofiberima da bi se postigla regeneracija mišića.
Kod mnogih mišićnih poremećaja, ovaj intrinzični kapacitet mišića da se regenerišu je smanjen, što dovodi do gubitka mišićne mase i funkcije.
UH istraživači su otkrili da je enzim 1 koji zahteva inozitol, ključni signalni protein, neophodan za fuziju mioblasta tokom formiranja i rasta mišića.
„Tokom regeneracije mišića, IRE1 povećava aktivnost Ks-bok vezujućeg proteina 1 koji zauzvrat stimuliše ekspresiju gena višestrukih transmembranskih proteina potrebnih za fuziju mioblasta“, izveštava Ashok Kumar, profesor farmacije Else i Philip Hargrove na Odeljenju za farmakologiju. i farmaceutske nauke na UH College of Pharmaci, u EMBO izveštajima.
Prema istraživačima, povećanje nivoa IRE1 ili KSBP1 u mišićnim matičnim ćelijama izvan tela, praćeno njihovim ubrizgavanjem u mišićno tkivo pacijenata, poboljšaće popravku mišića i smanjiti težinu bolesti.
„Takođe smo otkrili da povećanje nivoa IRE1α ili KSBP1 u mioblastima dovodi do stvaranja miotuba (mišićnih ćelija) povećanog prečnika“, rekao je Kumar.
To povećanje prečnika može biti značajno.
„Veličina je veoma važna za mišiće. Mišići rastu samo po veličini, a ne po broju“, rekla je Aniket Džoši, diplomirani student u Kumarovoj laboratoriji i prvi autor članka. „Mišićavi ljudi imaju veće mišićne ćelije. Veći mišići generalno rade bolje—mogu da podignu više težine, brže trče i hodaju i poboljšavaju ukupni metabolizam tela i sprečavaju razne bolesti, kao što je dijabetes tipa II.“
Ovo novo istraživanje nije prvi pokret za Kumarov tim. Godine 2021, istraživanje iz Kumarove laboratorije objavljeno u časopisu eLife opisalo je ulogu signalne ose IRE1α/KSBP1 u regeneraciji zdravih skeletnih mišića nakon akutne povrede i u modelima Duchenne mišićne distrofije. U ovoj studiji su otkrili da signalna osa IRE1α / KSBP1 takođe igra važnu autonomnu ulogu ćelije u satelitskim ćelijama.
Zajedno sa Kumarom i Džošijem, postdoktorandom Meirikrisom Tomazom da Silvom i docentom za istraživanje, Anirban Roj je sproveo istraživanje u Kumarovoj laboratoriji. Drugi autori u članku sa Univerziteta u Hjustonu su Micah Castillo, Preethi Gunaratne, Mingfu Vu, Iu Liu i bivša postdoktorantka u Kumarovoj laboratoriji Tatiana E. Koike zajedno sa Takao Ivavakijem sa Kanazava medicinskog univerziteta, Japan.
