Pierderea treptată a masei şi forţei musculare este una dintre cele mai frecvente consecinţe ale îmbătrânirii. Acest proces poate reduce mobilitatea şi autonomia persoanelor vârstnice şi favorizează apariţia fragilităţii fizice. În prezent, cercetătorii încearcă să înţeleagă mai bine mecanismele biologice care stau la baza regenerării musculare, pentru a identifica noi modalităţi de a încetini acest declin.
O echipă de cercetători din Japonia a identificat un compus experimental care pare să protejeze şi chiar să amplifice activitatea unui semnal biologic esenţial pentru repararea muşchilor. Rezultatele au fost obţinute în experimente de laborator şi într-un model preclinic la şoarece, ceea ce înseamnă că eficacitatea şi siguranţa acestei abordări trebuie confirmate prin studii suplimentare.
Muşchii scheletici se pot reface după leziuni datorită celulelor satelit, un tip de celule stem care rămân în stare de repaus până când primesc semnale de activare. Unul dintre cele mai importante astfel de semnale este factorul de creştere al hepatocitelor (HGF), o proteină care activează aceste celule şi iniţiază procesul de regenerare musculară.
Pentru ca HGF să îşi exercite efectul, proteina trebuie să se lege de receptorul c-Met, o proteină aflată pe suprafaţa celulelor satelit. Odată activat, acest receptor stimulează multiplicarea şi maturarea celulelor stem musculare, care contribuie ulterior la refacerea fibrelor musculare.
Studii anterioare ale aceleiaşi echipe au arătat că, odată cu îmbătrânirea, HGF suferă o modificare chimică numită nitrare. În acest proces sunt adăugate grupări nitro în două poziţii esenţiale ale proteinei. Ca urmare, HGF nu se mai poate lega eficient de receptorul c-Met şi îşi pierde capacitatea de a activa regenerarea musculară.
Pornind de la această observaţie, cercetătorii de la Facultatea de Agricultură a Universităţii Kyushu au analizat dacă două substanţe cu proprietăţi antioxidante ar putea proteja HGF de această modificare chimică. Cele două molecule testate au fost glutation trisulfid (GSSSG) şi acid lipoic trisulfid (LASSS). Ambele fac parte din clasa trisulfidelor, compuşi care conţin trei atomi de sulf legaţi între ei şi sunt studiaţi pentru potenţialele lor aplicaţii farmaceutice.
În primele experimente, ambele substanţe au redus nitrarea proteinei HGF. Totuşi, această protecţie nu a fost suficientă pentru a restabili complet funcţia proteinei.
Cercetătorii au crescut apoi cantitatea de LASSS utilizată în raport cu HGF. În aceste condiţii, au observat un efect neaşteptat. Afinitatea HGF pentru receptorul c-Met s-a dublat comparativ cu proteina netratată. În acelaşi timp, HGF a devenit mai rezistentă la pierderea funcţiei provocată de nitrare. Acest efect a fost observat doar în cazul LASSS, nu şi al GSSSG.
Autorii au denumit această formă modificată „Super HGF”. Ei consideră că LASSS nu acţionează doar prin reducerea stresului oxidativ, ci produce şi o modificare subtilă a structurii proteinei, ceea ce îi permite să se lege mai eficient de receptor şi să îşi păstreze funcţia chiar şi în condiţii care 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, care a coordonat cercetarea.
Pentru a verifica dacă rezultatele pot fi reproduse într-un organism viu, cercetătorii au utilizat un model de atrofie musculară la şoarece indusă prin suspendarea membrelor posterioare. Animalele tratate preventiv cu LASSS au prezentat niveluri semnificativ mai mici de nitrare a HGF comparativ cu cele netratate. În schimb, GSSSG nu a oferit un efect protector similar.
Autorii subliniază că sunt necesare studii suplimentare la animale vârstnice pentru a evalua eficacitatea şi siguranţa acestei strategii înainte de orice posibilă aplicare clinică.
Dacă rezultatele vor fi confirmate, această abordare ar putea contribui în viitor la dezvoltarea unor terapii destinate menţinerii capacităţii de regenerare a muşchilor în timpul îmbătrânirii sau în alte situaţii asociate cu pierderea masei musculare, precum imobilizarea prelungită la pat.
Studiul a fost publicat vineri, în revista Scientific Reports.
