Возрастное уменьшение мышечной массы у женщин можно остановить

Исследователи выявили взаимосвязь между концентрацией эстрогенов в крови и количеством клеток-миосателлитов, которые отвечают за регенерацию мышечной ткани, а также их функциональной активностью. Расшифрован молекулярный механизм этой взаимосвязи.

Изображение:
Pressmaster | Shutterstock.com

Мышцы человека в течение жизни постоянно получают мелкие и крупные повреждения. Для их восстановления имеется запас специальных сателлитных клеток, или миосателлитов между базальной и клеточной мембранами скелетного мышечного волокна. Эти клетки отвечают за рост мышечной массы в постэмбриональный период, а также восстанавливают мышцы после физических нагрузок или увечий. С возрастом количество миосателлитов снижается из-за различных факторов, в частности изменения гормонального фона, которому подвержены женщины среднего возраста. Ранее уже было показано влияние женского полового гормона эстрадиола на сердечно-сосудистую и костную системы (его защитное действие снижается после менопаузы, поскольку снижается его концентрация). Известно было также, что при дефиците эстрадиола у женщин уменьшается мышечная масса, ухудшается регенерация мышц. Однако механизм этого процесса до сих пор не был изучен.

Авторы исследования, опубликованного в Cell Reports, подсчитали миосателлиты в пяти различных мышцах у мышей с овариэктомией (удаленными яичниками) и в контрольной группе. Сателлитных клеток у оперированных животных в передней большеберцовой мышце оказалось меньше почти на 60%, их количество было снижено в икроножной мышце, диафрагме и длинном разгибателе пальцев по сравнению с контрольными животными. При этом, если прооперированные мыши получали эстрадиол, потери сателлитных клеток не происходило. Дефицит эстрадиола повлиял и на восстановление силы поврежденных мышечных волокон. Функция самообновления, которая играет главную роль в поддержании пула миосателлитов, и способность к дифференцировке тоже подверглись изменениям. Дефицит гормона снизил приживаемость сателлитной клетки, трансплантированной подопытным мышам, на 75% по сравнению с контролем.

Чтобы получить данные для человека, исследователи взяли биопсию мышечной ткани у пяти женщин в периоды пери- и постменопаузы. У четырех из пяти участниц количество сателлитных клеток упало в среднем на 15%. Уровень эстрадиола у этих женщин снижался в течение годового периода наблюдения.

«Давно известно, что мужские половые гормоны способствуют здоровью мышц, но мы были в неведении относительно того, что происходит, когда женщины стареют», — сказала ведущий автор исследования Дон Лоу.

Исследователи определили главный рецептор, через который эстрадиол передает сигналы в сателлитные клетки. С помощью РНК-секвенирования и ПЦР в реальном времени они показали, что миосателлиты чаще экспрессируют ген, кодирующий рецептор эстрадиола альфа (ERα), нежели два других (ERβ и ER, связанный с G-белком — GPER). Дальнейшие тесты продемонстрировали, что потеря передачи сигнала через ERα повышает число отмирающих клеток в 3,7 раза, а также ухудшает восстановление мышц после травмы. У мышей, митосателлиты которых не имели ERα, число этих клеток снижалось на 40–60%.

Таким образом, рецептор ERα необходим для нормальной передачи гормонального сигнала и поддержания пула миосателлитов в организме. Это подтверждает еще один эксперимент, в котором авторы проверили влияние селективного модулятора эстрадиоловых рецепторов базедоксифина (BZA) на мышей с овариэктомией. У животных, получавших BZA, устранялось вредное воздействие гормонального дефицита.

Возможно, дальнейшие исследования в этом направлении помогут найти безопасную лекарственную терапию возрастных изменений. Заместительная терапия эстрогенами при симптомах менопаузы помогает сохранить здоровье мышц, но она, хоть и незначительно, однако статистически значимо повышает риск развития рака. Не исключено, что селективные модуляторы ER будут признаны более безопасными.

Источники

Brittany C. Collins et al.//Estrogen Regulates the Satellite Cell Compartment in Females// Cell Reports, 28, 2, 368-381.E6, published online July 09, 2019; DOI:  10.1016/j.celrep.2019.06.025

Цитата по пресс-релизу

Добавить в избранное

Вам будет интересно