Възпалението е смесена благословия. В краткосрочен план то се справя с инфекциите и насърчава регенерацията на мускулите след нараняване.
Постоянното възпаление, от друга страна, играе роля при много заболявания, включително ревматоиден артрит и саркопения, коeто е загуба на мускули, свързана със стареенето.
За щастие, множество доказателства сочат, че редовните упражнение могат да помогнат за противодействие на възпалението.
По-специално, поддържането на форма и активност намалява продължителното или хронично възпаление, за което е известно, че увеличава риска от много заболявания, които засягат възрастните хора.
Не е ясно обаче, колко точно активните мускулни влакна потушават възпалението.
Повечето изследователи предполагаха, че възпалението се намалява чрез молекулярно кръстосано взаимодействие между мускулните влакна и други клетки в мускулната тъкан, като мастните клетки и имунните клетки.
Но ново проучване на биомедицински инженери от университета Дюк в Дърам, Северна Каролина, предполага, че мускулните клетки са напълно способни да контролират възпалението сами.
Изследването е публикувано в списанието Science Advances.
Трениран човешки мускул
„В човешкото тяло се извършват много процеси по време на тренировка и е трудно да се определи, кои системи и клетки се борят с възпалението, когато един човек е активен“, обяснява Ненад Бурсак, професор по биомедицинско инженерство в Дюк и старши автор на изследователската работа.
Следователно, за да се съсредоточи изключително върху мускулните клетки, екипът отглежда човешки мускули, лишени от други видове клетки. Лабораторията на проф. Бурсак създава скелетна мускулатура лабораторно от близо десетилетие. Те могат да променят клетъчния състав на мускула, но той остава напълно функционален и може да се свие. „Нашата конструирана мускулна платформа е модулна, което означава, че можем да смесваме и съчетаваме различни видове клетки и тъканни компоненти, ако искаме“, казва проф. Бурсак. „Но в този случай открихме, че мускулните клетки са способни да предприемат противовъзпалителни действия сами.“
За да симулират хронично възпаление, в продължение на 7 дни изследователите обливат, отгледания в лаборатории мускул, с интерферон гама, имунна сигнална молекула, с която да имитират възпаление. С нея е свързана с загуба на мускулна маса и дисфункция на мускулите. Както се очаква, мускулните влакна се свиват и станават по-слаби. След това, за да симулират упражнения, учените изпращат малък електрически ток през мускула. Забележително е, че с течение на времето токът стимулира мускулния растеж. Той също така намалява загубата на мускули и отслабва ефектите на интерферон гама. Учените успяват да определят точния молекулярен път, отговорен за тези ефекти върху възпалението в мускулите.
Те показват, че интерферон гама стимулира този път, докато упражненията го инхибират. „Не само потвърдихме, че интерферон гама работи предимно по специфичен сигнален път, ние показахме, че упражняването на мускулни клетки може директно да противодейства на това възпалително сигнализиране – независимо от наличието на други клетъчни типове или тъкани“ казва Жаоуей Чен, постдокторант в лабораторията на проф. Бурсак и първият автор на статията.
Блокиране на възпалителния път
Изследването е много повече от просто любопитство – то може да повлияе на лечението на пациентите.
Проф. Бурсак обяснява: „Тези резултати показват колко ценни са лабораторно отгледаните човешки мускули при откриването на нови механизми на заболяване и потенциални лечения. Има идеи, че оптималните нива и режими на упражнения могат да се борят с хроничното възпаление, като същевременно не пренатоварват клетките. Може би с нашия конструиран мускул можем да помогнем да разберем, дали подобни представи са верни. “
