Все новости

Ученые выяснили, как суслики избегают атрофии мышц во время спячки

В этом им помогает выборочная выработка белков

ТАСС, 3 декабря. Ученые выяснили, что защищает от атрофии мышцы сусликов и других животных, которые впадают в спячку. Благодаря изучению этого механизма можно будет создать новые методы реабилитации мускулов космонавтов, пишет пресс-служба Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН.

"Полученные результаты позволят разработать новые подходы, использующие активацию синтеза конкретных белков, для восстановления пациентов, лежащих с переломами нижних конечностей, или космонавтов, которые длительное время пребывают в состоянии невесомости", - говорится в сообщении.

Суслики, а также большинство других грызунов и насекомоядных млекопитающих, обитающих в умеренных широтах и приполярных регионах Земли, зимой впадают в спячку. При ее наступлении животные перестают двигаться, а температура их тела и скорость метаболизма резко снижаются, что позволяет им экономить энергию.

Как правило, они проводят в подобном состоянии все холодное время года, периодически пробуждаясь и возвращаясь на несколько часов к нормальной жизнедеятельности, причины чего остаются предметом споров среди зоологов. Ученые из ИТЭБ РАН, а также Института биофизики клетки РАН и Кубанского государственного университета нашли возможное объяснение этому, наблюдая за спячкой сусликов.

Изначально ученых интересовало, почему многие грызуны, впадающие в спячку, очень быстро восстанавливают свою подвижность и жизнедеятельность во время подобных периодов активности после нескольких недель бездействия. Это совершенно не характерно для человека, чьи мускулы быстро теряют силу при длительном пребывании в космосе или после нескольких недель строгого постельного режима в больнице.

Защита от мышечной атрофии

"Мы предположили, что в периоды активности у животных будет увеличиваться синтез всех белков, что немного или полностью восстановит массу мышц, атрофированных при спячке. И поскольку таких периодов у сусликов несколько за весь сезон спячки, то такие пробуждения с увеличением синтеза белка и будут вносить вклад в снижение атрофии", – объяснил заведующий лабораторией ИТЭБ РАН Иван Вихлянцев.

Руководствуясь этой идеей, биологи проследили за жизнедеятельностью клеток мускулов в теле "летних" сусликов, пребывающих в фазе активности, а также их "зимних" сородичей, находящихся в состоянии временного пробуждения между эпизодами спячки. Для этого ученые проанализировали изменения в активности тех клеточных систем, которые участвуют в синтезе различных белков, а также проследили за изменениями в их концентрации, вводя антибиотик пуромицин в их организм.

Как отмечает Вихлянцев, эти опыты привели к неожиданным результатам. Оказалось, что во время пробуждений клетки сусликов начинали активно вырабатывать только некоторые белки, такие как титин и небулин, а не все типы белковых молекул, как изначально предполагали ученые. Все цепочки аминокислот, чей синтез ускорился, были так или иначе задействованы в формировании и поддержании нормальной работы миофибрилл, мышечных волокон.

Ученые надеются, что дальнейшее изучение того, что приводит к активации сборки этих белков в организме сусликов, поможет им понять, как можно воспроизвести этот процесс в мышцах и сердце космонавтов и малоподвижных людей и защитить их от атрофии.