Стали известны механизмы работы белка, который стимулирует рост мышц
Ростом мышц после интенсивной нагрузки управляют особые сигнальные пути. Важную, но до недавнего времени плохо изученную роль в этом процессе играет TAK1 — белок, который относится к иммунной системе. Новая работа ученых пролила свет на механизмы его работы и способы стимуляции роста мышц.
Физические нагрузки — не только сокращение и расслабление мышц, это также обеспечение их кислородом. Оно необходимо для того, чтобы мускулы оставались здоровыми, сильными и увеличивались в объеме за счет так называемой гипертрофии. Любопытно, что этот процесс связан с ростом отдельных мышечных клеток, а не изменением их числа.
У процесса гипертрофии мышц есть прямая противоположность — атрофия, с которой предстоит встретиться тем из нас, кто прекратит выполнять физические упражнения или даже станет меньше двигаться. В этом случае мышцы довольно быстро и очень заметно становятся меньше.
Баланс двух процессов — гипер- и атрофии — мышц регулируется небольшим числом сигнальных белков. Так называют молекулы, которые позволяют нашим клеткам управлять своим состоянием, развиваться и реагировать на изменения окружающей среды. Среди этих «дирижеров роста мышц» выделяется TAK1 — белок иммунной системы, участвующий в воспалительных реакциях и регулирующий размер мышечной массы. До недавнего времени ученые не знали механизмы работы TAK1, однако новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, позволило разобраться с этим вопросом.
«Нам удалось показать, что превышающая физиологические значения активация TAK1 в скелетных мышцах запускает молекулы, участвующие в трансляции (матричной РНК. — Прим. ред.), синтезе белка и росте мышечных волокон», — рассказал Ашок Кумар (Ashok Kumar), профессор Университета Хьюстона (США).
Кумар и его коллега Анирбан Рой (Anirban Roy) проводили эксперименты на мышах и применяли генетические методы. В результате ученые выяснили, что TAK1 совершенно необходим для поддержания работы нервно-мышечных синапсов. Эти структуры участвуют в передаче нервных импульсов от мозга и запускают сокращение мышц.
«Наши данные свидетельствуют, что целенаправленная инактивация TAK1 вызывает нарушение нервно-мышечных контактов и значительную потерю мышц, которая очень похожа на ту, что имеет место при повреждении нервов, старении или кахексии при раке, — добавляет А. Рой. — Мы также впервые узнали о взаимодействии между TAK1 и сигнальным путем BMP (Bone Morphogenic Protein, белок, участвующий в морфогенезе костей. — Прим. ред.), который стимулирует рост мышц».
Ученые также продемонстрировали, что инактивация белка TAK1 вызывает нарушения работы нервно-мышечных синапсов и регуляции, происходящей при участии особого белка Smad.
Итак, если в мышечных клетках белка TAK1 содержится больше, чем обычно, то он предотвращает связанную с повреждением нервов быструю потерю мышечной массы. Этот нежелательный и порой опасный процесс может быть связан со старением и такими тяжелыми заболеваниями, как хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ), почечная недостаточность и множество редких нервно-мышечных расстройств.
Авторы убеждены, что их результаты можно будет использовать для разработки методов лечения этих болезней и улучшения качества жизни людей.
Telegram 
Дзен 
VK Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Биологи нашли особый тип стволовых клеток, которые просыпаются в среднем возрасте и активно производят новый жир на животе. Открытие сделали благодаря масштабным экспериментам на мышах и анализу человеческих тканей. Результат объяснил природу возрастного ожирения и дал новую цель для будущих лекарств.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии