Спящие медведи дают представление о борьбе с атрофией мышц

Способность медведей гризли впадать в спячку на срок до четырех месяцев без каких-либо побочных эффектов может быть ключом к предотвращению астрофавтов и медицинских пациентов от изнурительной атрофии мышц. Международная команда во главе с Майклом Готтхардтом из Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка (MDC) в Берлине ищет генетические подсказки, чтобы узнать больше о секретах спящих медведей.

Если бы человек попытался подражать зимующему медведю гризли, результаты были бы разрушительными для его здоровья, если не смертельными. Когда медведь впадает в спячку после приема пищи, чтобы накопить жировые отложения, он может месяцами спать или пребывать в состоянии оцепенения без вредных последствий и просыпаться весной гораздо худее, но в остальном здоровым. Но человек в аналогичных условиях будет страдать от кровообращения и психологических проблем, а также от потери костной массы и атрофии мышц.

Одна из причин, по которой гризли так хорошо работает, заключается в том, что его метаболизм полностью переключается. Частота сердечных сокращений падает, животное становится резистентным к инсулину, перестает выводить из организма шлаки, поглощает аминокислоты из мочи и резко повышается уровень азота в крови. Но особый интерес представляет то, как он сохраняет свои мышцы почти нетронутыми.

Чтобы понять механизм сохранения мышц, команда Готтхардта стремилась раскрыть гены в мышечных клетках медведя, которые транскрибируются и преобразуются в белки – что трудно, потому что не все белки медведя гризли, называемые протеом, ни его полный геном, известны.

Для исследования команда взяла пробы у медведей гризли во время и между зимней спячкой. Затем их сравнивали с наблюдениями за пожилыми или лежачими людьми, мышами и нематодами. Нематоды были особенно полезны, потому что их гены можно относительно легко отключить, чтобы увидеть их влияние на рост мышц, что помогло сузить гены-кандидаты.

«Комбинируя передовые методы секвенирования с масс-спектрометрией, мы хотели определить, какие гены и белки активируются или отключаются как во время, так и между периодами зимней спячки», — говорит Готтхардт.

Исследование было опубликовано в научных отчетах.

Источник: MDC