Исследователи из Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) обнаружили, что белковые агрегаты, похожие на скопления бета-амилоида при болезни Альцгеймера, провоцируют возрастное разрушение мышечной ткани. Но эти изменения можно обратить вспять, повысив уровень никотинамидадениндинуклеотида (НАД+), который включает защитные системы митохондрий в клетках и восстанавливает мышечную силу. НАД+ – это биомолекула, которая необходима для поддержания митохондриальной функции и уровень которой снижается с возрастом.
Чем старше становится человек, тем слабее его мышцы, из-за чего преклонный возраст сопровождается немощью и физическими ограничениями. Это влияет не только на пожилого человека и его родных, но и на общественное здравоохранение. Многочисленные исследования биологических процессов и биомаркеров, связанных со старением мышц, все еще не определили основные причины дегенеративных изменений.
Группа ученых под руководством Йохана Ауверкса из Школы естественных наук EPFL посмотрела на проблему под другим углом. Они нашли сходство между старением мышц и дегенеративными мышечными заболеваниями и обнаружили белковые агрегаты, которые откладываются в скелетных мышцах во время естественного старения. Их блокирование может предотвратить признаки старения мышц.
При возрастных мышечных дегенеративных заболеваниях, например, спорадическом миозите с включениями (сМСВ), клетки стараются поддерживать правильную сборку белка, но это приводит к осаждению «неправильных» белков и образованию токсичных агрегатов в мышцах. Основным компонентом этих белковых агрегатов является бета-амилоид, который формирует амилоидные бляшки в мозге пациентов с болезнью Альцгеймера.
В ходе исследования ученые идентифицировали амилоидоподобные белковые агрегаты в стареющих мышцах разных организмов, от нематоды C. elegans до человека. Они также обнаружили, что эти агрегаты нарушают функцию митохондрий. Считается, что агрегированные белки способствуют старению мозга, и это первый случай, когда было показано, что они способствуют старению мышц и непосредственно повреждают митохондрии. Можно ли обратить вспять образование белковых агрегатов? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи добавили в рацион червей никотинамид рибозид и противоопухолевый препарат олапариб – каждый из них повышает уровень НАД+.
У подопытных червей независимо от возраста в результате лечения включались защитные системы в митохондриях. Активация так называемой «системы контроля качества митохондрий» уменьшила осаждение агрегатов бета-амилоида и улучшила приспособленность и продолжительность жизни червей.
Исследователи повторили эксперимент на образцах человеческой мышечной ткани, взятой у здоровых пожилых людей и пациентов с сМСВ. Активация одних и тех же систем контроля качества митохондрий привела к аналогичному улучшению белкового и митохондриального гомеостаза. Полученные результаты побудили исследователей протестировать никотинамида рибозид на старых мышах. Лечение также активировало митохондриальные защитные системы и уменьшило количество и размер амилоидных агрегатов в скелетных мышцах.
Таким образом, авторам удалось показать, что препараты, усиливающие синтез НАД+ и приводящие к активации системы защиты митохондрий, могут уменьшить количество возрастных протеотоксических агрегатов и омолодить ткани. Планируется протестировать их в клинических исследованиях.
Статья M.Romani et al. NAD+ boosting reduces age-associated amyloidosis and restores mitochondrial homeostasis in muscle опубликована в журнале Cell Reports.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru по материалам EPFL: NAD+ can restore age-related muscle deterioration.
