Найдено соединение, защищающее мышцы от старения
В Университете Кюсю нашли и испытали на мышах вещество, защищающее мышцы от старения. Оно задействует встроенные природой механизмы регенерации, усиливая их. С многообещающими результатами экспериментов можно ознакомиться на страницах Scientific Reports.
В центре внимания японских исследователей оказался хорошо известный фактор роста гепатоцитов (HGF). В скелетной мускулатуре он работает своего рода сигналом пробуждения: в здоровой мышце остается в неактивном состоянии, а в случае травмы или механического воздействия высвобождается и связывается с рецепторами c-met на стволовых клетках мышц, выводя их из состояния покоя. Это запускает их размножение, дифференцировку и участие в восстановлении мышечных волокон.
Старение нарушает этот механизм. Два участка HGF, Y198 и Y250, предназначенные для связывания с c-met, занимает нитрогруппа. В результате важный белок теряет свою защитную функцию, как заржавевший ключ перестает подходить к замку. Считается, что это одна из основных причин возрастной атрофии мышц и нарушения их регенерации.
Заржавевший ключ
«HGF не исчезает с возрастом. Но он может химически модифицироваться уже после синтеза. Это навело нас на мысль: не поможет ли соединение с высокой антиоксидантной активностью защитить HGF — либо предотвратив нитрование, либо компенсируя вызванную им потерю функции», — говорит профессор Тацуми Рюити, руководивший исследованием.
В этой роли решили испытать трисульфид глутатиона (GSSSG) и трисульфид липоевой кислоты (LASSS). Необычная химия и окислительно-восстановительные свойства трисульфидов в последнее время привлекают внимание фармацевтических разработчиков.
Оба соединения подавляли нитрование HGF по остаткам Y198 и Y250. Однако активность связывания с рецептором восстанавливалась не полностью, поэтому попробовали увеличить молярное соотношение HGF и трисульфида с 1:4000 до 1:8000.
При такой концентрации сродство HGF к c-met выросло более чем вдвое по сравнению с необработанным HGF, а кроме того, белок стал устойчивее к дисфункции, вызванной нитрованием, особенно по сайту Y198. Этот эффект проявлялся исключительно у LASSS, GSSSG не давал ничего подобного.
«Это превзошло наши ожидания. Мы знали, что у трисульфидов широкий спектр биологических функций, но не ожидали, что простое смешивание HGF с LASSS даст столь выраженный результат. Получается, LASSS не просто нейтрализует активные молекулы — он, вероятно, напрямую взаимодействует с HGF и вызывает тонкое структурное изменение, создавая усиленную форму — "Super HGF", — которая прочнее связывается с c-met и устойчивее к нитрованию», — объясняет Тацуми.
Проверка на мышах
Открытие проверили на мышах, подвешенных за хвост, чтобы спровоцировать атрофию мышц. У особей, которым предварительно давали LASSS, уровень нитрования HGF был значительно ниже, чем у контрольных животных.
Авторы пока что воздерживаются от победных реляций — выводы нужно проверить на стареющих грызунах. Но по всему похоже, что влияние LASSS на HGF, скорее всего, универсально — от человека до домашних животных, таких как кошки и собаки, — и в перспективе поможет сохранить независимость, качество жизни и здоровое долголетие в пожилом возрасте.
