Ожирение со временем вызывает истощение скелетных мышц и потерю силы — возрастное состояние, известное как саркопения. Причина саркопения, связанной с ожирением, недостаточно изучена, и существует мало методов лечения, направленных на устранение или защиту от снижения мышечной функции и потери подвижности у пожилых людей с ожирением. Недавнее исследование, опубликованное в Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle, проливает свет на иммунный механизм, который может быть критически важен для защиты мышц от саркопения, вызванной ожирением.
Скелетная мышечная ткань постоянно восстанавливается, чтобы поддерживать здоровую и крепкую мышечную массу на протяжении всей жизни. Иммунные клетки реагируют на мышечные повреждения и помогают в процессе восстановления. Однако эти иммунные клетки могут накапливаться в больных тканях и препятствовать росту мышц, часто за счёт высвобождения иммунных сигнальных молекул — цитокинов. Определённая подгруппа лейкоцитов, макрофаги M2, выделяют цитокин, известный как TGF-бета-1, который ранее был связан с саркопенией.
В этом новом исследовании учёные создали генетически изменённую модель мышей без макрофагов M2, которые производят TGF-бета-1, чтобы выяснить, защищены ли мыши от мышечной истощения, связанной с ожирением. Исследователи кормили мышей диетой с высоким содержанием жиров в течение 12 недель для вызова ожирения, затем отслеживали различные молекулярные и физиологические результаты, включая упражнения, тестирование мышечной силы и экспрессию генных и белковых маркеров, связанных с воспалением, восстановлением мышц и метаболизмом. Они обнаружили, что мыши без повреждённых иммунных клеток дольше тренировались, бегали дальше, имели более сильные мышцы, проявляли меньшую потерю мышц и улучшили уровень сахара в крови и чувствительность к инсулину по сравнению с контрольной группой.
Далее исследователи выявили правдоподобный молекулярный механизм, лежащий в основе преимуществ блокировки сигнализации TGF-бета-1 в мышцах с ожирением. Они показали, что клетки, поддерживающие восстановление мышц, увеличивались при нарушении сигнализации TGF-бета-1. У защищённых мышей также были усилены пути метаболизма глюкозы, митохондрий и энергии. Гормон жировых клеток, называемый адипонектином, был повышен у мышей без TGF бета-1. В то же время в мышечной ткани увеличивались рецепторы адипонектина. Известно, что сигнализация адипонектина защищает от метаболических повреждений, вызванных ожирением, и может объяснять положительное влияние удаления иммунных клеток на восстановление мышц и метаболическое здоровье.
В целом, новое исследование показывает, что блокировка воспалительных и профиброзных сигналов, вызванных TGF-бета-1, защищает от саркопении у мышей с ожирением. Все данные были собраны на мышах и должны быть подтверждены на людях, прежде чем мы узнаем, могут ли макрофаги M2 или TGF-бета-1 быть терапевтической мишенью для лечения саркопении. Кроме того, многие ассоциации, выявленные в исследовании, требуют дополнительного изучения для подтверждения путей, которые вовлечены и причинно связаны друг с другом. Будущие исследования помогут нам понять, почему ожирение вызывает истощение мышц и как защититься от этого процесса, чтобы пациенты могли жить дольше и более самостоятельно.