Найден метод для форсирования роста сосудов и мышц

По мере того как мы стареем, наша выносливость снижается – в том числе и потому, что наши кровеносные сосуды теряют часть своей способности доставлять кислород и питательные вещества в мышечную ткань. Исследовательская группа из Массачусетского технологического института обнаружила, что она может обратить вспять эту потерю выносливости, причиняемую возрастом, у мышей, если начнет лечить их веществом, которое способствует новому росту кровеносных сосудов.

Исследование показало, что это соединение, реактивирующее связанные с долголетием белки под названием сиртуины, способствует росту кровеносных сосудов и мышц, и тем повышает выносливость у пожилых мышей до 80 процентов.

Если результаты исследования буду воспроизведены и у людей, такое восстановление мышечной массы может помочь бороться с некоторыми последствиями возрастной хрупкости, что часто приводит к остеопорозу и другим ослабляющим организм состояниям.

«Мы еще должны узнать, сработает ли этот метод на людях, но действительно таким образом можно сохранить мышечную массу у стариков, – говорит Леонард Гуаренте, профессор биологии из Массачусетского технологического института и один из главных авторов исследования. – Между мышцами и костью существует много перекрестных взаимодействий, поэтому потеря мышечной массы в конечном итоге может привести и к потере костной ткани, остеопорозу и хрупкости, что является серьезной проблемой старения».

Главным автором статьи является Абхируп Дас, бывший воспитанник лаборатории Гуаренте, который сейчас работает в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии. Другие ведущие авторы статьи – это Дэвид Синклер, профессор медицинского факультета Гарвардского университета и Университета Нового Южного Уэльса, и Золт Арани, профессор Университета Пенсильвании.

Гонка со временем

В начале 1990-х годов Гуаренте обнаружил, что сиртуины – класс белков, встречающихся почти у всех животных – работают у дрожжей как защита от последствий старения. С тех пор подобные влияния были найдены и у многих других организмов.

В своем последнем исследовании Гуаренте и его коллеги решили изучить роль сиртуинов в эндотелиальных клетках, которые выстилают изнутри кровеносные сосуды. Для этого они удалили ген для SIRT1, который кодирует основной сиртуин млекопитающих, из эндотелиальных клеток мышей. Они обнаружили, что в возрасте 6 месяцев у этих мышей была снижена плотность капилляров и они могли работать только в половину интенсивности, по сравнению с капиллярами обычных 6-месячных мышей.

Затем исследователи решили посмотреть, что произойдет, если они повысят уровни сиртуина у нормальных мышей, когда те начнут стареть. Они обрабатывали мышей соединением NMN, которое является предшественником NAD, кофермента, который активирует SIRT1. Уровни NAD обычно снижаются по мере старения животного, что, как полагают, вызвано сочетанием сокращения производства NAD и более быстрой его деградации.

После того, как 18-месячные мыши получали NMN в течение двух месяцев, их плотность капилляров восстанавливалась до уровней, обычно наблюдаемых у молодых мышей, и у них наблюдалось улучшение выносливости на 56–80%. Благоприятные эффекты наблюдались также у мышей до 32 месяцев (возраст, сопоставимый с людскими 80 годами).

«При нормальном старении количество кровеносных сосудов снижается, поэтому теряется способность доставлять питательные вещества и кислород в ткани типа мышечной, и это способствует снижению выносливости, – говорит Гуаранте. – Эффект предшественников, которые стимулируют NAD, заключается в противодействии снижению уровня этого кофермента, которое происходит при нормальном старении, реактивации SIRT1 и восстановлении функции рождать больше количество кровеносных сосудов у эндотелиальных клеток».

Эти эффекты усиливались, когда исследователи лечили мышей как NMN, так и сероводородом, еще одним активатором сиртуина.

Преимущества упражнений

Исследователи также обнаружили, что активность SIRT1 в эндотелиальных клетках имеет решающее значение для получения положительного эффекта от физической активности у молодых мышей. У мышей упражнения обычно стимулируют рост новых кровеносных сосудов и повышают мышечную массу. Однако когда исследователи заблокировали SIRT1 в эндотелиальных клетках 10-месячных мышей, а затем вывели их на четырехнедельную тредмилл-программу, они обнаружили, что эта физическая активность не привела к тем же результатам, что наблюдались у обычных 10-месячных мышей, проходивших точно такую же тренировку.

Если этот эффект подтвердится и у людей, то повышение уровня сиртуина может помочь пожилым людям сохранить свою мышечную массу с помощью упражнений, утверждает Гуаранте. Исследования на людях показали, что возрастные потери мышечной массы могут быть частично устранены с помощью физических упражнений.

В 2014 году Гуаранте основал компанию под названием Elysium Health, которая продает диетическую добавку, содержащую другой предшественник NAD – NR, а также соединение, называемое птеростильбеном, которое является активатором SIRT1.