Ученые из Норвежской школы спортивных наук показали, что скелетные мышцы «запоминают» периоды бездействия. При этом у молодых и пожилых людей эта молекулярная память действует противоположным образом.
Скелетные мышцы способны формировать молекулярную «память» о периодах бездействия. При этом характер этой памяти существенно отличается в молодом и пожилом возрасте.
К такому выводу пришла группа исследователей из Норвежской школы спортивных наук. Результаты работы опубликованы в журнале Advanced Science (AdvSci).
В эксперименте ученые оценивали влияние повторной иммобилизации на мышечную ткань. У молодых добровольцев временно ограничивали подвижность нижних конечностей, моделируя периоды отсутствия нагрузки. Параллельно проводили исследования на пожилых крысах, чтобы сопоставить возрастные особенности реакции скелетных мышц.
Анализ показал, что у молодых людей повторяющиеся эпизоды бездействия приводили к сопоставимой по степени мышечной атрофии. Однако на молекулярном уровне формировалась защитная адаптация: во время второго цикла ограничения активности нарушения в работе окислительных и митохондриальных генов были менее выраженными. Это указывает на развитие своеобразной «памяти устойчивости» и повышенную способность мышечной ткани противостоять повторному стрессу.
В стареющем организме картина оказалась иной. У пожилых мышц формировалась негативная «память» о бездействии: повторная иммобилизация вызывала более выраженную атрофию, усиленное подавление аэробного метаболизма и работы митохондриальных генов, а также активацию механизмов повреждения ДНК. По данным авторов, сходные перестройки метаболических генных сетей фиксировались у разных видов, что свидетельствует о долгосрочном сохранении молекулярных следов атрофии.
Соавтор исследования, профессор Адам П. Шарплс, подчеркивает, что мышцы накапливают «воспоминания» как о периодах нагрузки, так и о фазах слабости, и эти сигналы со временем влияют на реакцию организма на отсутствие физической активности. Понимание таких механизмов рассматривается как основа для разработки более эффективных программ восстановления после травм, болезней и возрастных изменений.
Ранее ученые выяснили, чем разнообразнее физическая активность, тем ниже риск преждевременной смерти.