Kako se mišići menjaju sa starenjem i pokušavaju da se bore protiv njegovih efekata sada je bolje shvaćeno na ćelijskom i molekularnom nivou sa prvim sveobuhvatnim atlasom starenja mišića kod ljudi.
Istraživači sa Wellcome Sanger instituta i njihovi saradnici na Univerzitetu Sun Jat-sen u Kini primenili su jednoćelijske tehnologije i napredno snimanje kako bi analizirali uzorke ljudskih skeletnih mišića od 17 osoba tokom životnog veka odraslih. Upoređujući rezultate, bacili su novo svetlo na mnoge složene procese koji su u osnovi promena mišića povezanih sa uzrastom.
Atlas, objavljen 15. aprila u časopisu Starenje prirode, otkriva nove populacije ćelija koje mogu objasniti zašto neka mišićna vlakna stare brže od drugih. Takođe identifikuje kompenzacione mehanizme koje mišići koriste u borbi protiv starenja.
Nalazi nude puteve za buduće terapije i intervencije za poboljšanje zdravlja mišića i kvaliteta života kako starimo.
Ova studija je deo međunarodne inicijative Atlas ljudskih ćelija za mapiranje svakog tipa ćelije u ljudskom telu, kako bi se transformisalo razumevanje zdravlja i bolesti.
Kako starimo, naši mišići progresivno slabe. Ovo može uticati na našu sposobnost da obavljamo svakodnevne aktivnosti kao što su stajanje i hodanje. Za neke ljude, gubitak mišića se pogoršava, što dovodi do padova, nepokretnosti, gubitka autonomije i stanja zvanog sarkopenija. Razlozi zbog kojih naši mišići vremenom slabe ostali su slabo shvaćeni.
U ovoj novoj studiji, naučnici sa Instituta Vellkom Sanger i Univerziteta Sun Jat-sen u Kini koristili su tehnike sekvenciranja sa jednom ćelijom i jednim jezgrom, zajedno sa naprednim imidžingom, da analiziraju uzorke ljudskih mišića od 17 osoba starosti od 20 do 75 godina.
Tim je otkrio da su geni koji kontrolišu ribozome, odgovorni za proizvodnju proteina, manje aktivni u mišićnim matičnim ćelijama iz starih uzoraka. Ovo smanjuje sposobnost ćelija da popravljaju i regenerišu mišićna vlakna kako starimo. Dalje, populacije ne-mišićnih ćelija unutar ovih uzoraka skeletnih mišića proizvele su više proinflamatornog molekula zvanog CCL2, privlačeći imune ćelije u mišiće i pogoršavajući propadanje mišića vezano za starenje.
Takođe je primećen gubitak specifičnog podtipa mišićnih vlakana koji se brzo grči, što je ključno za eksplozivne performanse mišića. Međutim, oni su po prvi put otkrili nekoliko kompenzacionih mehanizama iz mišića koji izgledaju da nadoknade gubitak. To je uključivalo promenu u mišićnim vlaknima koja se sporo trzaju da bi se izrazili geni karakteristični za izgubljeni podtip brzog trzaja i povećana regeneracija preostalih podtipova brzih vlakana.
Tim je takođe identifikovao specijalizovane populacije jezgara unutar mišićnih vlakana koje pomažu u obnavljanju veza između nerava i mišića koje opadaju sa godinama. Eksperimenti s nokautiranjem na ljudskim mišićnim ćelijama uzgojenim u laboratoriji od strane tima potvrdili su važnost ovih jezgara u održavanju mišićne funkcije.
Veronika Kedlian, prvi autor studije sa Vellcome Sanger instituta, rekla je: „Naš nepristrasan, višestrani pristup proučavanju starenja mišića, kombinujući različite vrste sekvenciranja, snimanja i istraživanja, otkriva ranije nepoznate ćelijske mehanizme starenja i ističe oblasti za dalje proučavanje. “
Profesor Hongbo Zhang, stariji autor studije sa Univerziteta Sun Jat-sen, Guangdžou, Kina, rekao je: „U Kini, Velikoj Britaniji i drugim zemljama imamo stariju populaciju, ali naše razumevanje samog procesa starenja je ograničeno. imaju detaljan uvid u to kako mišići nastoje da održe funkciju što je duže moguće, uprkos efektima starenja.“
Dr Sarah Teichmann, viši autor studije sa Vellcome Sanger instituta i suosnivač Atlasa ljudskih ćelija, rekla je: „Kroz Atlas ljudskih ćelija učimo o telu do neviđenih detalja, od najranijih faza ljudski razvoj do starosti.
„Sa ovim novim uvidom u zdravo starenje skeletnih mišića, istraživači širom sveta sada mogu da istraže načine za borbu protiv upale, podstaknu regeneraciju mišića, očuvaju nervnu povezanost i još mnogo toga. Otkrića iz istraživanja poput ovog imaju ogroman potencijal za razvoj terapijskih strategija koje promovišu zdravije starenje za buduće generacije“.
