Старение мышц — процесс, который запускается задолго до пенсии. Уже после тридцати лет организм начинает терять мышечную массу и силу, а с годами эта потеря ускоряется. Саркопения, как называют это состояние врачи, не просто лишает физической формы: она повышает риск переломов, отнимает самостоятельность и в конечном счёте снижает качество жизни. Традиционный совет — больше двигаться и не забывать про силовые тренировки — работает, но не отменяет глубинных биологических причин. И похоже, одну из таких причин только что удалось нащупать японским учёным.

Исследователи из Университета Кюсю под руководством Рюити Тацуми (Ryuichi Tatsumi) обнаружили молекулу, которая способна защитить ключевой механизм восстановления мускулатуры от возрастного сбоя. Речь идёт о соединении под названием липоевая кислота-трисульфид, или LASSS. В опытах на клетках и мышах оно предотвращало химическую модификацию фактора роста HGF — того самого сигнала, что будит стволовые клетки мышц и заставляет их чинить повреждённые волокна.

Как мышцы чинят сами себя — и почему с возрастом это ломается

В здоровой мышце фактор роста гепатоцитов (HGF) хранится в межклеточном матриксе, окружающем волокна, и пребывает в неактивной форме. Стоит мышце получить нагрузку или микротравму — HGF высвобождается, связывается с рецепторами c-Met на поверхности сателлитных клеток (это стволовые клетки скелетной мускулатуры) и запускает каскад: стволовые клетки выходят из спячки, начинают делиться и превращаться в зрелые мышечные клетки, замещая повреждения. У молодого организма эта схема работает как часы.

С возрастом что-то идёт не так. Предыдущие работы группы Тацуми показали, что проблема не в нехватке HGF — его часто достаточно. Беда в том, что фактор роста подвергается нитрованию: к аминокислотам тирозина в позициях 198 и 250 (Y198 и Y250) прикрепляются нитрогруппы. А именно эти участки критичны для стыковки с рецептором c-Met. Модифицированный HGF теряет способность «докнуться» до стволовой клетки, и сигнал к ремонту не проходит. Мышца не получает команду восстанавливаться — и понемногу сдаёт.

«HGF не обязательно отсутствует в пожилом возрасте. Скорее, после синтеза он может химически изменяться. Это навело нас на вопрос: может ли соединение с мощной антиоксидантной способностью защитить HGF — либо предотвращая нитрование, либо компенсируя вызванную им потерю функции», — объясняет Тацуми.

Серный щит для фактора роста

В поисках такого защитника учёные обратили внимание на трисульфиды — молекулы, содержащие цепочку из трёх атомов серы. Серосодержащие соединения известны антиоксидантными свойствами, а значит, теоретически могли бы перехватывать агрессивные молекулы, вызывающие нитрование. Для проверки выбрали два кандидата: глутатион-трисульфид (GSSSG) и липоевую кислоту-трисульфид (LASSS).

Первый же эксперимент показал: оба вещества подавляют нитрование HGF по позициям Y198 и Y250. Однако способность фактора роста связываться с рецептором c-Met поначалу восстановилась не полностью. Тогда исследователи удвоили молярное соотношение HGF к трисульфиду — с 1:4000 до 1:8000. Результат превзошёл ожидания. Связывающая способность HGF не просто вернулась к норме, а более чем удвоилась по сравнению с необработанным фактором роста. Более того, LASSS сделал HGF устойчивее к нитрованию в принципе — эффект, которого не дал GSSSG.

«Это превзошло наши ожидания. Мы знали, что трисульфиды обладают разнообразными биологическими функциями, но никак не предполагали, что простое смешивание HGF с LASSS даст столь разительный эффект. Это показывает, что LASSS делает больше, чем просто нейтрализует реактивные молекулы. Возможно, он напрямую взаимодействует с HGF и вызывает тонкое структурное изменение, создавая усиленную „супер-HGF“-форму, которая прочнее связывается с c-Met и сопротивляется нитрованию», — комментирует Тацуми.

От чашки Петри к живой мышце

Лабораторные результаты — это одно, а работа в живом организме — совсем другое. Чтобы проверить, сохраняется ли защитный эффект в реальной ткани, учёные перешли к опытам на мышах. Животным вызывали мышечную атрофию через бездействие, а затем лечили LASSS или GSSSG. У грызунов из группы LASSS уровень нитрования HGF оказался значительно ниже, чем у нелеченых собратьев. GSSSG, как и в пробирке, защитного действия не проявил. Эксперимент подтвердил: LASSS способен затормозить атрофию мышц, вызванную неактивностью.

Впереди — исследования на стареющих животных. Учёным предстоит детальнее оценить эффективность и безопасность LASSS в живом организме на длинной дистанции. Если всё сложится удачно, молекула может стать основой для терапии, сохраняющей мышцы у пожилых людей и у тех, кто вынужден долго соблюдать постельный режим. Цель — продлить не просто годы жизни, а годы, когда человек способен двигаться сам, без посторонней помощи.

Не только мышцы: контекст стволовых клеток

Открытие японских исследователей встраивается в более широкий контекст поисков антивозрастной терапии, где стволовые клетки часто оказываются в центре внимания. Мы уже писали о том, как клиники по всему миру предлагают омоложение стволовыми клетками за десятки тысяч долларов, а научное сообщество предупреждает: за громкими обещаниями нередко стоят непроверенные методы и откровенное шарлатанство. Работа Тацуми и его коллег — пример иного подхода: не вводить стволовые клетки извне, а помочь собственным клеткам организма делать свою работу, убирая молекулярные помехи, накапливающиеся с возрастом.

Если дальнейшие исследования подтвердят безопасность LASSS для человека, мы, возможно, получим средство, которое не маскирует старение, а вмешивается в один из его конкретных механизмов. И тогда фраза «в здоровом теле — здоровый дух» перестанет быть просто пожеланием, а станет достижимой реальностью для миллионов людей, которые хотят встречать старость на ногах.