Добавка, способная восстанавливать силу мышц
Учеными из Университета Кумамото проведено исследование, доказавшее, что при коррекции обмена железа можно заметно замедлять ослабление мышц при фасциоскапулогумеральной мышечной дистрофии (ФМД), которую до сих пор не научились эффективного лечить. Работу опубликовали в журнале JCI.
ФМД является прогрессирующим заболеванием, при котором мышечная слабость начинается проявляться на лице и плечевом поясе, а далее распространяется на руки и ноги. Источником болезни считают аномальную активацию гена DUX4 в скелетных мышцах. Он даёт старт каскаду патологических процессов, таких как окислительный стресс, воспаления и гибель мышечных клеток. DUX4 давно рассматривают в качестве ключевой терапевтической мишени, но конкретные механизмы, по которым происходит повреждение мышц, всё ещё оставались не до конца понятными.
В новой работе ученые сосредоточили внимание на обмене железа, который остаётся одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на уровень окислительного стресса в клетках. С помощью генетически модифицированной мышиной модели FSHD с контролируемой экспрессией DUX4, исследователям удалось обнаружить, что данный фактор приводит к нарушению внутриклеточного баланса железа. В итоге в мышечной ткани скапливается излишек железа, запуская ферроптоз — разновидность клеточной гибели, связанная с перекисным окислением липидов.
Неожиданно выяснилось, что при дополнительном введении железа, пищей или в виде внутривенного препарата феррик карбоксимальтоза, не усиливало, а, наоборот, уменьшало патологический процесс накопления железа в мышцах. У пролеченных животных улучшались структура мышечной ткани и ее функции: стала больше сила хвата, росла мышечная выносливость и совершенстволвались результаты бега на дорожке.
Позитивный терапевтический эффект достигался без подавления самого гена DUX4, а это говорит о действии «ниже по каскаду» — на этапе метаболических и клеточных сбоев. Анализ активности генов продемонстрировал, что при нормализации обмена железа подавляются воспалительные и лизосомальные процессы, что и приводит к защите мышц от деградации.
По словам авторов работы из Института молекулярной эмбриологии и генетики Университета Кумамото, работа говорит об обмене железа как на ранее недооцененной, но крайне важной терапевтической цели при ФМД.